1. (2020高一下·遼陽期末) 如圖所示，圓弧軌道 為半徑 的豎直固定的光滑細圓管， 為細圓管的圓心， 為四分之一圓弧且 點的切線恰好豎直，圓弧 對應(yīng)的圓心角為 ，一質(zhì)量 的小球從 點左上方某處 點以 的速度水平拋出，恰好能垂直 從 點進入細圓管，小球從進入圓管開始始終受到方向豎直向上、大小 的力的作用，當小球運動到圓管的末端 點時，立即撤去作用力小球能上升到的最高點為 點（圖中未畫出）。 取 ， ， ，不計空氣阻力。求：

1. （1） 點到 點的水平距離 和 點的豎直高度 ；
3. （2） 小球上升的最高點 點到地面的距離 。