某高中兴趣学习小组成员,在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验
为一水平弹射器,弹射口为
为一光滑曲管,其中AB水平,BC为竖直杆
长度可调节
,CD为四分之一圆环轨道
各连接处均圆滑连接
,其圆心为
,半径为
的正下方E开始向右水平放置一块橡皮泥板EF,长度足够长
现让弹射器弹射出一质量
的小环,小环从弹射口A射出后沿光滑曲杆运动到D处飞出,不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力
已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度
某次实验中小组成员调节BC高度
弹出的小环从D处飞出,现测得小环从D处飞出时速度
,求: