科技节上同学设计了一个如图所示的装置,该装置由圆弧型管道AB、竖直圆管道CC'、水平轨道BC和CD减速轨道以及弹性挡板组成。在O点用长
m的细线悬挂质量为
kg的滑块(可看做质点),在O点正下方0.8m处固定一枚钉子P,现将滑块拉至与竖直方向成
由静止释放,细线摆至竖直位置碰到钉子恰好断裂,滑块正好从A点水平进入固定光滑的圆弧型管道AB,该管道由两个半径均为
m的圆形细管组成,A、B两管口切线水平,O
1、O
2为两细管道圆心,0102连线与竖直线间的夹角
, 水平轨道BC、C'D中间连接着半径为r的光滑竖直圆轨道CC',其中
m,滑块与水平轨道动摩擦因数均为
, 各轨道间均平滑连接,C、C两点稍错开,D处有一弹性挡板,滑块与挡板碰撞后以等大反向速度被弹回。(g取10m/s
2)求: