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滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图是滑板运动的轨道,
和
是两段光滑圆弧形轨道,
段的圆心为
点,圆心角为60°,半径
与水平轨道
垂直,水平轨道
段粗糙且长8m。某运动员从轨道上的A点以
的速度水平滑出,在
点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道
,经
轨道后冲上
轨道,到达
点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为
,
、
两点到水平轨道
的竖直高度为
和
,且
,
,
取
。求:
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