如图所示,质量为2
m的滑板上表面由长度为
L的水平部分
AB和半径为
R的四分之一光滑圆弧
BC组成,滑板静止在光滑的水平地面上,
AB恰好与台阶等高。光滑的台阶上有物块1和小球2,质量均为
m,两者之间有一被压缩的轻质弹簧。台阶右侧与一半径为
r的光滑竖直圆形轨道相切于
D点。某一时刻将压缩的弹簧释放,使得1、2瞬间分离,物块1向左运动的速度为
v0,它与滑板水平部分的动摩擦因数为
μ,求:
(1)若

,小球2运动到
D点时,圆形轨道所受压力;
(2)为了使小球2在运动过程中始终不脱离圆轨道,圆形轨道的半径
r应满足的条件;
(3)要使物体1在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,求
AB的长度
L应满足的条件。