如图所示,水平地面和半径
R=0.5m的半圆轨道面
PTQ均光滑,质量
M=1kg、长
L=4m的小车放在地面上,右端点与墙壁的距离为
s=3m,小车上表面与半圆轨道最低点
P的切线相平.现有一质量
m=2kg的滑块(可视为质点)以
v0=6m/s的水平初速度滑上小车左端,带动小车向右运动,小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上.已知滑块与小车上表面的动摩擦因数
μ=0.2,取
g=10m/s
2.

(1)求小车与墙壁碰撞时滑块的速率;
(2)求滑块到达
P点时对轨道的压力;
(3)若半圆轨道的半径可变但最低点
P不变,为使滑块在半圆轨道内滑动的过程中不脱离轨道,求半圆轨道半径的取值范围.