22.
(2023高一上·杭州期末)
如图所示为一款游戏装置的示意图。由固定的竖直轨道
BCD和水平轨道
CEFGH两部分组成。竖直轨道为倾角
长
的粗糙斜面,水平轨道由长
的直轨道
EF和两个半径为
R的半圆轨道组成,半圆轨道的外侧均有光滑的圆弧挡板(图中未画出)。竖直轨道和水平轨道通过直轨道
CE连接,所有轨道相互平滑连接。
G和
H之间的地面光滑,靠近
G处放置与轨道等高、长度为
、质量为
的长木板。现将质量
、可视为质点的小滑块从
A点以速度
水平抛出,恰好沿切线方向进入斜面
BC , 并进入水平轨道,调节半圆轨道的半径
R的大小,使滑块最终停在长木板上。已知滑块与斜面的动摩擦因数
, 与长木块上表面的动摩擦因数
, 其余阻力均忽略不计,长木板与
G和
H处的固定桩相碰后以原速率反弹,且碰撞时间极短,重力加速度
g取
, 求: