3.
某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角
的直轨道AB,半径
的圆弧轨道BCD,长度
、倾角为θ的直轨道DE,半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成,轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量
滑块b,其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量
的小物块a从轨道AB上高度为h静止释放,经圆弧轨道BCD滑上轨道DE,轨道DE由特殊材料制成,小物块a向上运动时动摩擦因数
, 向下运动时动摩擦因数
, 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为
, 小物块a恰好不从滑块b上滑落。(其它轨道均光滑,小物块视为质点,不计空气阻力,
,
, 取
)