18.如圖甲所示,“離心軌道演示儀”是學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的經(jīng)典演示裝置?,F(xiàn)將該實(shí)驗(yàn)裝置建立為如圖乙所示的物理模型:豎直平面內(nèi)由傾角α=37°的斜面軌道AB、半徑為r
1=0.1m的圓周軌道BCD和半徑為r
2=0.25m的部分圓周軌道CE構(gòu)成的裝置固定于水平地面,B、C兩處軌道平滑連接,軌道所在平面與豎直墻面垂直。圓心O
1、O
2與C點(diǎn)在同一豎直線上,O
2E與豎直方向的夾角為β=53°,E點(diǎn)與豎直墻面的距離d=1.2m.現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg的小球從斜面的某高度h處?kù)o止釋放。小球只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞,斜面軌道AB足夠長(zhǎng),不計(jì)小球大小和所受阻力,已知重力加速度取g=10m/s
2,sin37°=0.6.
(1)若小球的初始高度h=0.2m,求小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)若小球能沿軌道到達(dá)E點(diǎn),求h的最小值h
min;
(3)若小球釋放后能夠從原路徑返回到出發(fā)點(diǎn),高度h應(yīng)該滿足什么條件?