竖直面内固定有半径为R的四分之一光滑圆弧，在B点切入水平轨道BC，C端有一竖直弹性挡板。BC长L，质量为m的小物块P从A点由静止释放，且从A运动到B所用的时间为t，小物块P与BC间的滑动摩擦因数为
，在C端放置一个与P等大质量为M的小物块Q，小物块Q与BC间的滑动摩擦因数为
，所有的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，P、Q均可看成质点。求：
(1)小物块P从A运动到B的过程中，圆弧轨道对小物块P的冲量的大小；
(2)若已知
，
，
，
，
，
，重力加速度大小取
，则可求出：
①小物块P与Q第一次碰撞后返回AB所能达到的最大高度；
②当P、Q最终都停止运动时，所处的位置相距多远。
【答案】(1)
(2)①
；②0
【知识点】应用动能定理解多段过程问题、动量定理的内容、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【详解】（1）从A到B，根据动能定理
根据动量的矢量性
其中
，
联立解得
（2）①从B到C，根据动能定理
PQ第一次碰撞，根据动量守恒
机械能守恒
联立可得
第一次碰撞后到返回到最大高度，根据动能定理
解得
②P继续滑动到停止，根据动能定理
解得
Q反弹后，根据动能定理
可得
由于
所以PQ停在同一位置，相距距离为0。
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