如图所示，一个质量为0．6 kg的小球以初速度v0从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0．3 m，θ=60°，小球到达A点时的速度v=4 m/s．（g取10 m/s2），试求：
（1）小球做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．
【答案】（1）2 m/s （2）0．4 m；0．6 m （3）8 N，方向竖直向上
【解析】（1）作出小球到达A点时的速度分解图，如图所示，从而有v0=vcos θ=2 m/s
（2）设平抛运动的时间为t，水平位移为x，竖直位移为y，由平抛运动规律有：vy=vsin θ=2 m/s
vy=gt
x=v0t
y=gt2
代入数据解得x=0．4m y=0．6 m
（3）设到达C点时的速度为vC，取A点的重力势能为零，由机械能守恒定律有mv2=mvC2＋mg（R＋Rcos θ）
设C点处轨道对小球的压力为FN，有
代入数据解得FN=8 N
由牛顿第三定律得小球到达C点时对轨道的压力大小为8 N，方向竖直向上．