1 . 2024年哈尔滨成为了全国旅游的最热门的城市，美食和冰雪项目深受大量游客喜爱，如图1所示的滑雪圈是网红打卡项目之一。图2为某滑雪圈项目轨道的示意图，该项目的轨道由倾角、长滑道与水平冰雪地面平滑连接构成，雪圈与倾斜滑道间的动摩擦因数，与水平冰雪地面的动摩擦因数。游客甲从滑道顶端A点由静止开始下滑，雪圈过B点前后速度大小不发生变化，当游客甲滑至水平地面上C处时与停在C处未及时起身离开的游客乙发生正碰，作用时间很短，间距离。已知两游客最终都停在了水平面上，不计空气阻力引起的能量损失，两游客连同雪圈可看成质点，游客甲连同雪圈总质量，游客乙连同雪圈总质量为，。求：
（1）碰撞前游客甲的速度；
（2）全过程中两游客与轨道摩擦可能产生的热量的最小值。

2 . 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

（1）小物块到达D点的速度大小；
（2）B和D两点的高度差；
（3）小物块在A点的初速度大小。

3 . 用如图所示的装置来研究风洞实验，光滑的细杆被制成两个弯曲的四分之一圆弧AB、BC，圆弧的半径均为r，两个圆弧在同一竖直平面内，两圆弧在B点的切线竖直，A、C分别是其最低点和最高点，切线水平，一质量为m的小球（视为质点）套在细杆上，从A点由静止开始在水平向左恒定的风力作用下沿着杆向上运动，风力的大小F_风=2mg，重力加速度大小为g，求：
（1）小球进入圆弧BC后瞬间，在B点，杆对小球的弹力大小F；
（2）小球离开圆弧到达A点的等高点E时的速度大小v_E。

4 . 2022北京冬奥会后，冰壶运动成为了广大冰雪爱好者热捧的一个运动项目。下图是一个冰壶大本营的示意图，内环R₁=0.61m，中环R₂=1.22m，外环R₃=1.83m。某次比赛中，红壶以某一速度和停在Q点的蓝壶发生正碰之后，质量相等的红、蓝两壶分别停在 M和 N点。设红、蓝壶与冰面间的摩擦因数相同，则：
（1）碰后红壶和蓝壶的速度大小之比；
（2）红壶和蓝壶碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比。