如图所示,AB为一长为L的光滑水平轨道,小球从A点开始做匀速直线运动,然后冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球

问题描述:

如图所示,AB为一长为L的光滑水平轨道,小球从A点开始做匀速直线运动,然后冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在A点运动的速度为多大?

小球由A到C过程中,根据机械能守恒定律:
mg2R+

1
2
mv2=
1
2
mvA2
由C到A过程,L=vt
2R=
1
2
gt2
联立三个方程得:v=
gl2
4R
+4gR

答:小球在A点运动的速度为v=
gl2
4R
+4gR