22. 在如图所示的竖直平面内,半径为R
1=40cm的圆弧形光滑细管道AN与竖直光滑细管道MN、形状未知的轨道AB相切于N点、A点;倾角为
,长为L
1=6.25m的粗糙直轨道BC与AB相切于B点,水平轨道CE段与BC连接,CD段光滑,DE段粗糙且足够长:一半径为R
2=10cm的竖直光滑圆轨道相切于D点,底部略微错开以致物体做完整圆周运动后可以顺利进入水平DE轨道。一质量为m=1kg的滑块Q静止在CD上,另一质量也为m=1kg滑块P被压缩弹簧弹出后沿管道运动,在AN管道最高点对外侧管壁压力为3mg,之后能一直沿AB轨道无挤压的运动,且无碰撞的进入直轨道BC,P运动到水平轨道CD后与Q发生碰撞,碰撞过程中P的动量改变量为碰前P动量的
。已知弹簧原长在N处,P被弹出到A过程中最大速度为5m/s,弹簧的弹性势能为
,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量;P、Q与轨道BC和DE间的动摩擦因数均为
,sin53°=0.8,cos53°=0.6。不计滑块在连接处运动时的能量损耗。