一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角
的直轨道
、螺旋圆形轨道
, 倾角
的直轨道
、水平直轨道
组成,除
段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道
、
相切于
处.凹槽
底面
水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁
处,摆渡车上表面与直轨道
、平台
位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径
, B点高度为
,
长度
,
长度
, 摆渡车长度
、质量
。将一质量也为
的滑块从倾斜轨道
上高度
处静止释放,滑块在
段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁
立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,
,
)
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小;
(2)摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间。