Question

（10分）小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力。然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动，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AB段运动的加速度为多大？

 

Answer 1

解析:要题的物理过程可分三段：从A到孤匀加速直线运动过程；从B沿圆环运动到C的圆周运动，且注意恰能维持在圆环上做圆周运动，在最高点满足重力全部用来提供向心力；从C回到A的平抛运动。

根据题意，在C点时，满足

①     　　　　　　　　　　　　　　　　或者写出v=

从B到C过程，由机械能守恒定律得

②

由①、②式得

从C回到A过程，满足③

水平位移s=vt，④

由③、④式可得s=2R

从A到B过程，满足⑤

∴