如甲圖所示,水平光滑地面上用兩顆釘子(質量忽略不計)固定停放著一輛質量為M=3kg的小車,小車的四分之一圓弧軌道是光滑的,半徑為R=0.5m,在最低點B與水平軌道BC相切,視為質點的質量為m=1kg的物塊從A點正上方距A點高為h=0.3m處無初速下落,恰好落入小車圓弧軌道滑動,然后沿水平軌道滑行恰好停在軌道末端C.現去掉釘子(水平面依然光滑未被破壞)不固定小車,而讓其左側靠在豎直墻壁上,該物塊仍從原高度處無初速下落,如乙圖所示.不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失,已知物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數為μ=0.2
求:(1)水平軌道BC長度;
(2)小車固定時物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力;
(3)小車不固定時物塊再次停在小車上時距小車B點的距離;
(4)兩種情況下由于摩擦系統(tǒng)產生的熱量之比.