Question

（16分）如图所示，在光滑水平面右端拱点处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆形轨道，在距离B为x的A点，用一个较大的水平力向右瞬间弹击质量为m的小钢球，使其获得一个水平向右的初速度，质点到达廖点后沿半圆形轨道运动，经过C点后在空中飞行，正好又落回到A点。求：
（1）小钢球经过C时的速度有多大?
（2）小钢球经过B时的速度有多大?
（3）在4点，这个瞬间弹击小钢球的力的冲量需要有多大?

Answer 1

（1）
（2）
（3）

（1）小钢球经过C做平抛运动又回到A，在C的速度设为v_C，空中飞行时间设为t，则
在水平方向                                       ①
竖直方向上  ②
解①②有     ③
（2）小钢球由B→C机械能守恒，所以有：
                           ④
              ⑤
（3）设在A点力F瞬间弹击小钢球的冲量大小为I，则应用动量定理有：
                                                       ⑥
由A到B小球做匀速直线运动，
                                                     ⑦
                        ⑧