如图所示是某游戏装置的示意图,ABC为固定在竖直平面内的细圆管光滑轨道,AB与水平面成
放置,且与圆弧轨道BC相切连接,AB长为
, 圆弧轨道半径
, C端水平,右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE,D是轨道的切点,CD段长为
。一个质量为
的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点,已知第一次发射前弹簧的弹性势能大小为
, 解除锁定后小物块被弹出,小物块第一次经过D点的速度
。小物块每次发射前均被锁定在A位置,通过调整弹簧
端的位置就可以改变弹簧的弹性势能。已知弹簧的弹性势能最大值为
,
,
。求: