如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨
AB与水平直轨
CD长均为
L=3m,圆弧形轨道
APD和
BQC均光滑,
BQC的半径为
r=1m,
APD的半径为R=2m,
AB、
CD与两圆弧形轨道相切,
O2A、
O1B与竖直方向的夹角均为
q=37°。现有一质量为
m=1kg的小球穿在滑轨上,以
v0的初速度从
B点开始沿
AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为
μ=1/3,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(
g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

(1)要使小球能通过圆弧形轨道
APD的最高点,初速度
v0至少多大?
(2)若以题(1)中求得的最小初速度
v0从
B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道
APD的最高点,求小球第一次到达Q点时对轨道的压力;
(3)若以题(1)中求得的最小初速度
v0从
B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道
APD的最高点,计算说明小球能经过C点的次数。