如图所示,两个半径均为
R的四分之一圆弧构成的光滑细管道
ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线
O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与一质量为
m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为
R的薄板
DE固定于水平面上,板的左端
D到管道右端
C的水平距离为
R。现用外力向左推动小球,使弹簧压缩到某一位置,然后放开,小球被弹簧弹出后进入管道,最后从
C点抛出。重力加速度为
g
(1)小球经过
C点时所受的弹力的大小为
mg,求弹簧弹性势能的大小
Ep;
(2)若更换不同质量的小球,然后仍将弹簧压缩至相同的位置释放,小球经
C点抛出能击中薄板
DE,求小球质量
m1的取值范围。