半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有两个质量分别为m和2m的小球A、B.A、B之间用一长为R的轻杆相连,如图所示开始时,

半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有两个质量分别为m和2m的小球A、B.A、B之间用一长为R的轻杆相连,如图所示开始时,A、B都静止,且A在圆环的最高点,现将A、B释放,求:

(1)A到达最低点时的速度大小
(2)第(1)问过程中杆对B球做的功.
太阳能123 1年前 已收到2个回答 举报

soaring-eagle 幼苗

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解题思路:(1)把AB看成一个系统,只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求解;
(2)对B球运用动能定理即可求解;

解(1)A、B组成的系统机械能守恒.当A运动至最低点时,A下降的高度为hA=2R,B下降的高度为
hB=2(R-Rcos60°)=R
则有mghA+2mghB=
1
2
mv2A+
1
2
2mv2B
又AB速度大小相同,即vA=vB
联立得vA=vB=
2
6gR
3
(2)设杆对B做功W,在此过程中对B由动能定理mghB+W=
1
2m
v2B−0
解得W=
2
3mgR
即杆对B做功[2/3mgR.
答:(1)A球到达最低点时的速度大小为
2
6gR
3];
(2)到达最低点的过程中,杆对B球做的功为
2
3mgR;

点评:
本题考点: 动能定理;机械能守恒定律.

考点点评: 本题主要考查了机械能守恒定律以及动能定理的直接应用,要求同学们能选取适当的研究对象,难度适中.

1年前

8

风太师 幼苗

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可以把a,b看作是一个整体,在a在最低点的时候,有几何学知:
b里最低点的垂直距离h
h=R*sin30
有能量守恒定定律得
2mgR+2mg(2R-2h)=1/2(m+2m)V^2
可解V
杆对b做的功等于重力对b做的功减去b的动能
W=2mg(2R-2h)-1/2*2mgV^2

1年前

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