如图所示的游戏装置放置在水平地面上,该装置由水平直轨道
、两个相同的四分之一圆弧构成的竖直细管道
、水平直轨道
和水平传送带
平滑连接而成,传送带以恒定速度做顺时针转动。一轻质弹簧左端固定,原长时右端处于
点。质量
的滑块
将弹簧压缩至
处
图中未标出
, 此时弹性势能
。释放后滑块通过
段,进入轨道
与质量
的滑块
发生弹性碰撞,碰后滑块
从
点水平飞出。已知
段长
, 滑块
与
段的动摩擦因数
, 圆弧半径
, 传送带长
, 滑块
与传送带的动摩擦因数
, 滑块均可视为质点,装置其余部分均光滑,
取
, 不计空气阻力。求: