某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目,为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律,科技组成员设计出如图乙所示的装置,图中P为弹性发射装置,AB为倾角为
的倾斜轨道,BC为水平轨道,
为竖直圆轨道,
为足够长的倾斜轨道,各段轨道均平滑连接,以A点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m,圆轨道半径R,轨道AB长为
, BC长为
, AB、BC段动摩擦因数为
, 其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节,使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面,滑块可视为质点。