小明将如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道
和倾角
的斜轨道
平滑连接而成。质量
的小滑块从弧形轨道离地高
处静止释放。已知
,
,滑块与轨道
和
间的动摩擦因数均为
,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力。
(1)求滑块运动到与圆心
O等高的
D点时对轨道的压力;
(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端
C点;
(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距
A点
x处的质量为
的小滑块相碰,碰后一起运动,动摩擦因数仍为0.25,求它们在轨道
上到达的高度
h与
x之间的关系。(碰撞时间不计,
,
)