某固定游戏装置的竖直截面如图所示，由弧形轨道
、竖直圆轨道
、水平直轨道
平滑连接而成，圆形轨道底端略微错开，在轨道末端
的右侧光滑水平面上紧靠着质量为
的长木板，长木板上表面与轨道末端
所在的水平面平齐，长木板左端放置一质量
的小物块，右端固定连有一轻质弹簧的竖直挡板。现将一质量也为
的小球从弧形轨道上高度为
处静止释放。已知圆轨道半径
， 小物块与木板间的动摩擦因数
， 小球和小物块均可视为质点，不计其他阻力。
（1）若小球恰能通过竖直圆轨道的最高点
， 求小球经过圆轨道的最低点
时受轨道支持力的大小；
（2）要使小球第一次进入竖直圆轨道运动过程中不脱离轨道，求的大小范围；
（3）当
时，小球经圆轨道运动到点与小物块发生弹性碰撞，发现小物块最终恰好不滑离木板，求：
①小物块第二次到达长木板左端时的速度大小；
②弹簧被压缩到最短状态时的弹性势能。
