如图所示为某一游戏简化装置的示意图，是一段长直轨道，与半径为的光滑圆弧轨道相切与点。轨道末端水平，末端离地面的高度为 ， 高度为的探测板竖直放置，离轨道末端点的水平距离为 ， 上端与点的高度差也为。在长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的的小球（可视为质点），小球质量为 ， 不计小球在运动过程中所受空气阻力。