解:(1)设物块冲上圆形轨道最高点B时速度为v,由能量守恒定律得:
Epm=
mv2+2mgR+μmgl ①(2分)
物块在B点时,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:
②(2分)
联立①②式并代入数据解得Epm=16 J(2分)
(i)滑块能够通过B点而不脱离轨道,则应满足:l≤1.5m ③(2分)
(ii)滑块能够到达圆形轨道,则应满足:Epm>μmgl,解得l<4m ④(2分)
滑块到达圆形轨道而又不超过与圆心等高的点C时,如图所示,临界条件取到达C点时速度恰好为零,则有Epm≤mgR+μmgl,解得l≥3m ⑤(2分)
综合③④⑤式可得PQ段长度l应满足的条件是:
l≤1.5m或3m≤l<4m(1分)
