如图所示,质量

的小物块以初速度

水平向右抛出,恰好从

点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道,圆弧轨道的半径为

,

点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道

平滑连接,

与圆心

的连线与竖直方向成

角。

是一段粗糙的水平轨道,小物块与

间的动摩擦因数

,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为

的半圆弧轨道,

点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道

在

点平滑连接。已知重力加速度

。

(1)求小物块的抛出点离

点的竖直高度

;
(2)若

的长度为

,求小物块通过

点时所受轨道的弹力

;
(3)若小物块恰好能通过

点,求

的长度

。