细管 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状，长 的 段固定在竖直平面内，其 端与半径 的光滑圆弧轨道 平滑连接， 段是半径 的 圆弧， 段在水平面上，管中有两个可视为质点的小球 、 ， ， ．开始 球静止， 球以速度 向右运动，与 球发生弹性碰撞之后， 球能够通过轨道最高点 ， 球则滑回 段从细管的 点滑出．（重力加速度取 ， ）求：

①若 ，碰后 、 球的速度大小；

②若 未知，碰后 球的最大速度；

③若 未知， 的取值范围．