问题
计算题
如图所示，光滑圆轨道ABC，其中AB部分水平， BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管，圆管内截 面的半径r<R，有一质量为m、半径略小于r的小球以水平速度v0从A点射入圆管．问：
(1)若要小球能从C端飞出，初速度v0应满足什么条件？
(2)在小球从C端飞出的瞬间，对管壁作用力有哪几种可能情况？初速度v0各应满足什么条件？
答案
解：
(1)小球从A端入射后，若刚好到达C点，则vC=0，小球A→B→C的过程中只存重力做功，机械能守恒．由机械能守恒定律得： 
，即
故若小球能从C端飞出，入射速度应大于
(2)小球从C端飞出时，对管壁的作用力有以下三种可能情况．
a．恰好对管壁无压力，此时由牛顿第二定律知
①
又A→B→C过程中小球机械能守恒，
②
由①②解得
b．对下管壁有压力，此时的入射速度
c．对上管壁有压力，此时的入射速度