光滑的水平面上，质量为m的小球以速度v₀冲上静止放置的带有光滑圆弧的质量为M的曲面体，已知曲面顶端切线竖直。若M未能越过曲面体，求球到达最高点时曲面体的速度以及曲面半径的最小值。