如图所示是一种特殊的游戏装置,
是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆弧半径为
,末端
处的切线方向水平,一辆玩具滑车从轨道的
点处下滑,滑到
点时速度大小为
,从
点飞出后落到水面上的
点。已知它落到水面上时相对于
点(
点正下方)的水平距离
。为了能让滑车抛到水面上的更远处,有人在轨道的下方紧贴
点安装一水平传送带,传送带右端轮子的圆心与
点的水平距离为
,轮子半径为
(传送带的厚度不计),若传送带与玩具滑车之间的动摩擦因数为0.4,玩具滑车的质量为
,不计空气阻力(把玩具滑车作质点处理),求