如图所示,一半径为
R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与光滑水平轨道
cd在
d处平滑连接,且与足够长的粗糙水平轨道
ab在同一竖直平面内。在
ab的最右端放置一个质量
M=4kg的木板,其上表面与
cd等高,木板与轨道
ab间的动摩擦因数
μ1=0.1,质量
mQ=2kg的滑块Q置于
cd轨道上且与
c点距离为6m。现在圆弧轨道的最高点处由静止释放一质量
mP=6kg的滑块P,一段时间后滑块P与Q发生弹性正碰,碰撞时间极短。从P与Q碰撞结束开始计时,3s末Q从木板左端飞出(飞出后立即被取走,对其他物体的运动不造成影响)。已知P、Q与木板间的动摩擦因数均为
μ2=0.2,滑块P、Q均可视为质点,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,
g取10m/s
2 , 求: