如图所示，竖直面内的空心钢管由一段内壁粗糙的弧形钢管OP和内壁光滑的圆形钢管平滑连接而组成。圆形钢管的半径为r。与r相比，两段钢管的内径都很小，可以忽略不计。质量为m的小球，其直径略小于钢管的内径，可以在钢管内沿钢管运动。将小球从离水平地面高3.5r的管口O处无初速释放。测得小球刚从P点进入圆形钢管时，对管壁的压力大小是其重力的7倍。重力加速度为g。求：

⑴小球刚从P点进入圆形钢管时的速度大小v_P；
⑵小球通过弧形钢管OP过程中，摩擦力对小球做的功W_f ；
⑶小球通过圆形钢管最高点Q时对管壁压力F的大小和方向。