如图所示,固定的凹槽表面光滑水平,其内放置一U形滑板
N,滑板两端为半径
R=0.45 m的1/4光滑圆弧面,
A和
D分别是圆弧的端点,
BC段表面水平、粗糙,与两圆弧相切,B、C为相切点。小滑块
P1和
P2的质量均为
m,滑板的质量
M=4 m。
P1、
P2与
BC面的动摩擦因数分别为
μ1=0.10和
μ2=0.40,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时滑板N紧靠凹槽的左端,
P2静止
B点,
P1以
v0=4.0 m/s的初速度从
A点沿圆弧自由滑下,在
B点与
P2发生弹性碰撞,碰后
P1、
P2的速度交换。当
P2滑到
C点时,滑板N恰好与凹槽的右端相碰并与凹槽粘牢,
P2则继续滑动,到达
D点时速度刚好为零。
P1与
P2视为质点,取
g=10 m/s
2.问:

⑴
P2在
BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?
⑵
BC长度为多少?
⑶
N、
P1和
P2最终静止后,
P1与
P2间的距离为多少?