1. (2023高二下·浙江月考) 如图所示为某种游戏装置，在同一竖直平面内有大圆圆弧轨道、小圆轨道和缓冲装置固定在水平面上，两个圆轨道均与水平面平滑连接且前后错开，缓冲装置中的轻质弹簧右端固定于竖直墙面上，弹簧原长时左、右两端点对应于平面上的点E、F，小球压缩弹簧的距离不超过时，缓冲装置可正常工作。游戏时把一质量为m的小球（视为质点）从同一竖直平面某点以初速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入半径为的大圆圆弧轨道，视为游戏成功。某次游戏中，小球以从A点水平抛出，游戏成功，并经最低点C进入半径为r小圆轨道，离开圆轨道后沿水平面继续向前运动并压缩弹簧，直至小球速度减为0时弹簧的压缩量。已知两点等高，圆轨道最低点至竖直墙面间总长度 ， 弹簧原长 ， 轨道的段粗糙，其余均光滑，小球与轨道段之间的动摩擦因数 ， 弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比。求：

1. （1） 小球经过圆轨道最高点D时对轨道的压力；
3. （2） 弹簧的压缩量时弹簧的弹性势能；
5. （3） 若小球的抛出点和初速度均可调节，要保证游戏成功、缓冲装置正常工作且小球不脱离轨道，求抛出点离水平面的最大高度。