某大型娱乐场所开设了一种“过山车+跳水”的连环刺激娱乐项目,其过程可简化成如图所示的模型来研究:若某次游客从斜坡上的

点由静止开始滑下,通过水平轨道

接着进入竖直圆轨道,游客恰好能通过竖直圆轨道最高点

,再经为水平轨道

,游客最后从水面上的

点落入水中。已知

长

,

点与

点的高度差为

,

点与

点的水平距离为

,竖直圆轨道半径

为

,整个轨道除

段以外都是光滑的,其中

与

轨道以微小圆弧相接,不计能量损失。(

)求:

(1)游客恰好能通过竖直圆轨道最高点

的速度

的大小;
(2)游客离开

点时的水平速度

多大;
(3)

段轨道与游客间的动摩擦因数

;
(4)

点与

点的高度差

。