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解：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v1，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒，则 ①
 ②
设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则小球受到的拉力和重力提供做圆周运动的向心力，有 ③
由②③式，得F=2N ④
由牛顿第三定律知，小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上。
（2）若解除锁定，设小球通过最高点时的速度为v2，此时滑块的速度为V 。小球和滑块起始状态沿在水平方向初速度均为零，在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右方向为正方向，有 ⑤
在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒， ⑥
由⑤⑥式得 。
（3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为s1,滑块向左移动的距离为s2。任意时刻小球的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为V′。由系统水平方向的动量守恒，得 ⑦
将⑦式两边同乘以 ，得 ⑧
因⑧式对任意时刻附近的微小间隔 都成立，累积相加后，有 ⑨
又S1+S2=2L ⑩,由⑨⑩式，得 m
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