如图所示，处于竖直平面内的一探究装置置于一平面直角坐标系中，由倾角的直轨道、圆心的半圆形轨道、圆心为的圆弧细圆管轨道组成（轨道出口切线水平），B、D和为轨道间的相切点，点坐标 ， 不计一切摩擦，已知可视为质点的滑块质量 ， 轨道和的半径 ， 轨道长度 ， ， 。滑块开始时均从轨道上某点静止释放。