如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角
的光滑直轨道AB、圆心为
的半圆形光滑轨道BCD、圆心为
圆心角为120°的光滑细圆管轨道DEF、水平粗糙直轨道FG组成,B、D和F为轨道间的相切点,弹性板P可垂直轨道固定在轨道FG上任意位置。已知可视为质点的滑块a的质量
, 滑块b的质量
, 轨道BCD和DEF的半径
, 两滑块与轨道FG间的动摩擦因数
均为0.45,滑块与弹性板P作用后,以等大速度弹回。现将滑块b静止放在水平轨道FG的左端点F右侧靠近管口处,将滑块a从轨道AB上距B点的长度
处静止释放。