如图所示,放于光滑水平地面上的半径为

的光滑四分之一圆轨道,其左侧靠于竖真墙,底端切线水平.地面上紧靠轨道靠放一个长度为

的长木板

,木板上表面与圆轨道末端相切,木板上放一个长度刚好是木板长度一半的轻弹簧,弹簧右端被固定在木板的右端(已知弹簧中储存的弹性势能

与其形变

间对应关系为

,其中

为弹簧的劲度系数),木板最左端静放一个物块

(可视为质点).物块与木板间的动摩擦因数为

.现从高处(高于轨道顶端

)无初速释放一个质量为

的小球(也可视为质点),当小球经由整个光滑轨道滑下并与物块

发生碰撞后,刚好能返回到

处.物块被碰后,沿木板上表面向右滑动,随后开始压缩弹簧,已知,当弹簧被压缩到最短时,物块刚好不会被弹簧弹开.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,物块

与木板

的质量为

,取

,试求:

(1)小球到达圆轨道末端与

碰撞前瞬间对轨道的压力

的大小;
(2)小球在圆轨道上的整个运动过程中,对轨道的水平冲量

的大小;
(3)物体

在木板

上滑动过程中因摩擦而生的热

.