解题思路:(1)小球离开B点后做平抛运动,将运动沿水平方向和竖直方向分解,即可求得小球在B点的速度;A到B的过程中只有重力做功,机械能守恒,路程公式,即可求得小球在A点的速度;
(2)C到A点的过程中只有拉力F做功,根据动能定理即可求得F的大小.
(1)由平抛运动知识得,2R=vBt
2R=
1
2gt2
小球在B点的速度为:vB=
2R
t=
2R
2×2R
g=
Rg
小球从A到B,由于只有重力做功,小球的机械能守恒,故有
1
2mvA2=mg×2R+
1
2mvB2
解得:vA=
5gR
(2)小球从C到A,由动能定理得:F×2R=
1
2mvA2
解得:F=
5
4mg
答:(1)小球在A点时的速度大小为
5gR;
(2)水平恒力F大小为
5
4mg.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.
考点点评: 该题中,小球离开B点后做平抛运动,将运动沿水平方向和竖直方向分解是解题的关键.求出小球在B点的速度后,机械能守恒和动能定理都比较简单.