20. 如图所示,在竖直面内,一质量m 的物块a静置于悬点O 正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD 的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O 点,并向左拉开一定的高度 h 由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与 a 发生弹性正碰。已知 $m = 2 \mathrm { g }$ $l = 1 \mathrm { m }$
$R = 0 . 4 \mathrm { m }$ $H = 0 . 2 \mathrm { m }$ $\nu = 2 \mathrm { m / s }$ ,物块与MN、CD 之间的动摩擦因数 $\mu = 0 . 5$ ,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD 与 $D E$ 平滑连接,物块可视为质点,取 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$
(1)若 $h = 1 . 2 5 \mathrm { m }$ ,求a、b碰撞后瞬时物块a的速度 $\nu _ { 0 }$ 的大小;
(2)物块a在DE最高点时,求管道对物块的作用力 $F _ { \mathrm { N } }$ 与h间满足的关系;
(3)若物块b释放高度 $0 . 9 \mathrm { m } < h < 1 . 6 5 \mathrm { m }$ ,求物块a最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴)。

(1)5m/s;(2) $F _ { \mathrm { { N } } } = 0 . 1 h - 0 . 1 4 ( h \geq 1 . 2 \mathrm { { m } ) }$ ;③当 $0 . 9 \mathrm { m } < h < 1 . 2 \mathrm { m }$ 时, $2 . 6 \mathrm { m } \leq x \leq 3 \mathrm { m }$ 当1 $. 2 \mathrm { m } \leq h < 1 . 6 5 \mathrm { m }$ 时, $\left( 3 + { \frac { \sqrt { 3 } } { 5 } } \right) \mathbf { m } \leq x < \left( 3 . 6 + { \frac { \sqrt { 3 } } { 5 } } \right) \mathbf { m }$