某高中兴趣学习小组成员,在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验

为一水平弹射器,弹射口为

为一光滑曲管,其中
AB水平,
BC为竖直杆

长度可调节

,
CD为四分之一圆环轨道

各连接处均圆滑连接

,其圆心为

,半径为

的正下方
E开始向右水平放置一块橡皮泥板
EF,长度足够长

现让弹射器弹射出一质量

的小环,小环从弹射口
A射出后沿光滑曲杆运动到
D处飞出,不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力

已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度

某次实验中小组成员调节
BC高度

弹出的小环从
D处飞出,现测得小环从
D处飞出时速度

,求:

弹射器释放的弹性势能及小环在
D处对圆环轨道的压力;

小环落地点离
E的距离

已知小环落地时与橡皮泥板接触后不再运动

;

若不改变弹射器弹性势能,改变
BC间高度
h在

之间,求小环下落在水平面
EF上的范围.