问题
计算题
如图所示，质量M，半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C．然后放开半圆槽，其可以自由运动，m小球又以同样的初速冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，（g=10m/s2）试求：
①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?
②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少？
答案
①V02=5Rg②m/M=3/2
题目分析：①C点重力提供向心力
由于 mg=mV12/R （1分） 故有 V1=
（1分）
m由C点平抛
Y=2R=gt2/2 (1分)
X=V1t （1分）
得：X=2R (1分)
由题意据动能定理可知 V02="5Rg" （1分）
②由题意，对m、M 系统根据动量守恒、能量守恒得
MV0=(m+M)V2 （1分）
MgR=
mV02-(m+M)V22 （1分） 得： m/M=3/2 （2分）
点评：难度中等，小球运动到B点时两者速度相同，能够到达C点的临界条件是重力提供向心力