5、(2009安徽高考)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径 、 。一个质量为 kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以 的初速度沿轨道向右运动,A、B间距 m。小球与水平轨道间的动摩擦因数 ,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取 ,计算结果保留小数点后一位数字。试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距 应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径 应满足的条件;小球最终停留点与起点 的距离。