如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径
,物块
以
的速度滑入圆轨道,滑过最高点
,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上
处静止的物块
碰撞,碰后粘在一起运动,
点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为
,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为
,
、
的质量均为
(重力加速度
取
;
、
视为质点,碰撞时间极短)。
⑴求
滑过Q点时的速度大小
和受到的弹力大小
;
⑵若碰后
最终停止在第
个粗糙段上,求
的数值;
⑶求碰后
滑至第
个
光滑段上的速度
与
的关系式。