如圖所示，在光滑水平面上放置一個質量為m的滑塊，滑塊兩側AB、CD均是半徑為R的

1

6

弧形對稱凹槽，A、D兩點切線水平，BC面水平，長為

3

R

，一個質量也為m的小球（可視為質點）以水平初速度v₀（未知）從A點沖上滑塊，重力加速度大小為g,不計一切摩擦，水平面足夠大。
（1）若滑塊固定，要使小球能從A點返回，求初速v₀的大小范圍；
（2）若滑塊不固定，仍要使小球能從A點返回，求初速v₀的大小范圍；
（3）若滑塊不固定，發(fā)現小球恰能未與滑塊碰撞而能沿著凹槽CD運動到D點，求小球在A點的初速度v₀的大小。