1. “鲁布·戈德堡机械”是用迂回曲折的连锁机械反应完成一些简单动作的游戏。图为某兴趣小组设计的该类游戏装置：是半径为2L的光滑四分之一圆弧轨道，其末端B水平；在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C(可视为质点)，小盒C与质量为3m，大小可忽略的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L；物块D压在质量为m的木板E左端，木板E上表面光滑、下表面与水平桌面间动摩擦因数=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为L；质量为m的圆环(可视为质点)套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为mg。开始时所有装置均静止，现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端A处由静止释放，小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短可不计)，然后带动后面的装置运动，木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹，最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力，重力加速度为g，求：