1. (2021高三上·浙江月考) 过山车是一项好玩又刺激的游乐项目，某挑战者特制了一双能在过山车轨道上滑行的轮滑鞋完成一项挑战运动，挑战者连同装备总质量为m=68kg。过山车轨道示意图如图所示。竖直圆轨道的最低点B与略微错开，它们分别平滑连接弯曲轨道AB与水平轨道。其中圆轨道半径R=5.0m，水平轨道长L=40m。在段挑战者利用减速装置可产生大小为总重力0.2倍的摩擦阻力，其余部分摩擦不计。挑战者从P点静止滑下，通过最高点时轨道对轮滑鞋恰好无压力，然后从D点脱离轨道水平飞出，落入水池中央的安全气垫内挑战成功。挑战者可视为质点，空气阻力不计，g取10m/s²。求：

1. （1） P点离水平轨道的高度H；
3. （2） 小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；
5. （3） 在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水面轨道BD的竖直高度h=2m，气垫的左、右两端M、N到D点的水平距离分别为5m、10m。若挑战者能安全落到气垫上，则他下滑时距水平轨道的高度H应满足什么条件。