小明制作了如图(1)所示的甲、乙两个轨道模型。如图(2)所示,两轨道竖直紧靠,B
3、A
4重叠处不影响甲、乙两轨道竖直共面,乙轨道可左右移动,该装置可进行多个有趣的实验。具体的结构及参数如下:甲轨道由
圆弧型管道(圆心为O
1)、半圆型的管道(圆心为O
2)、水平直管道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成;乙轨道由一倾角θ=53⁰、长L= 1m的倾斜直管道,水平直轨道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成。圆O
1、O
2半径R
1= 0.2m,A
1点与O
1等高,圆O
3、O
4半径均为R
2= 0.5m,所有管道的粗细忽略不计。已知:小球质量m=
kg(可视为质点),除了小球P与倾斜直管道B
1B
2的动摩擦因数为
外,其余所有摩擦均不计,轨道各部分间均平滑连接。(取
,
)