答：設(shè)圓弧軌道半徑為R,小球質(zhì)量為m,設(shè)小球速度為Vc時(shí),剛好能沿圓弧軌道到達(dá)最高點(diǎn),然后返回．則小球在最高點(diǎn)時(shí)與小車有相同速度,設(shè)為V1．由卻是守恒定律得mVc=(M+m)V1由機(jī)械能守恒定律得(1/2)mV²c=(M+m)V1²+mgR．解方程級(jí)可求出Vc．
　　若小球進(jìn)入小車上圓弧軌道時(shí)速度小于Vc,則小球不會(huì)離開小車,在軌道上某一高度就會(huì)返回．
　　若小球進(jìn)入小車上圓弧軌道時(shí)速度大于Vc,則小球會(huì)離開小車,在空中運(yùn)動(dòng)．但是離開小車時(shí),小球速度的水平分量與小車速度相等,以小車為參考系,小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)．由此可以知道,小球仍然從離開小車的地方,進(jìn)入小車上的圓弧軌道,沿原路返回．
小球到達(dá)四分之一圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)速度沿軌道切線方向,以小車為參考系,小球速度豎直向上相對(duì)小車沒有水平分速度.