题目内容

如图所示,AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧,CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的四分之一光滑圆弧轨道,其底端D切线水平,且D点与A、B以及AB弧圆心O1均等高。现将质量为m的小球(可视为质点)从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放,小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞,碰撞过程中不损失机械能,结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处。。求:
⑴小球刚滑倒D点时,对D段的压力大小
⑵CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离
⑶小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小。

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