如图所示，内壁光滑的细圆管ABC弯曲成一段圆弧然后竖直放置，C端在最低点，其切线水平，O为圆弧的圆心，O、A两点的连线与竖直方向的夹角为θ＝37°，动摩擦因数μ＝0.5的足够长的粗糙水平面CD连接在圆管的末端C处。一质量为m＝0.5kg的小球（直径比圆管内径稍小）从O点正上方某处M点以v₀＝2m/s的初速度水平抛出，恰好能垂直OA从A点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的大小为F＝5N的力作用。当小球运动到圆管的末端C时，作用力F立即消失。取g＝10m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：