如图所示,在竖直平面(纸面)固定一内径很小内壁光滑的圆管形轨道
ABC,它由两个半径均为
R的四分之一圆管顺接而成,
A与
C端切线水平。在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道
DE,圆弧轨道
D端上缘恰好与圆管轨道的
C端内径下缘水平对接。一质量为
m的小球(可视为质点)以某一水平速度从
A点射入圆管轨道,通过
C点后进入圆弧轨道运动,过
C点时轨道对小球的压力为2
mg,小球始终没有离开圆弧轨道。已知圆弧轨道
DE的质量为2
m,重力加速度为
g。求:
(1)小球从
A点进入圆管轨道的速度大小;
(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度。
