题目内容
如图所示，一个
圆弧形光滑轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点。一个质量为m的小球从A处正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力，若小球能从C点射出并打到垫子上，小球距离A点的高度在什么范围。
【答案】
（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：
运动时间
（2分）
从C点射出的速度为
（2分）
设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得
（2分）
，
由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为
，方向竖直向下． （1分）
（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．
设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：
（2分）
设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，
（2分）
（2分）
【解析】略
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