3.
如图,倾角

的直轨道

与光滑圆弧轨道

在

处相切且平滑连接,整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为

,

是竖直直径,

点为圆心,

、

、

三点在同一水平线上。

、

也在同一水平线上,两个小滑块P、Q(都可视为质点)的质量均为

。已知滑块Q与轨道

间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等,但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在

、

两点由静止释放、之后P开始向下滑动,在

点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在

段保持匀速运动,已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连,取重力加速度为

, 求:
(1)两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值;
(2)Q第一次沿斜面上滑的最大距离;
(3)滑块P在轨道
上往复运动经过的总路程。
