【错解分析】错解:依题意可知在A球通过最低点时,圆管给A球向上的弹力N1为向心力,则有
(1)
B球在最高点时,圆管对它的作用力N
2为m
2的向心力,方向向下,则有
(2)
因为m
2由最高点到最低点机械能守恒,则有
(3)
由式①②③解得
错解形成的主要原因是向心力的分析中缺乏规范的解题过程。没有做受力分析,导致漏掉重力,表面上看分析出了N
1=N
2,但实际并没有真正明白为什么圆管给m
2向下的力。总之从根本上看还是解决力学问题的基本功受力分析不过关。
【正解】首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图,如图所示。A球在圆管最低点必受向上弹力N
1,此时两球对圆管的合力为零,m
2必受圆管向下的弹力N
2,且N
1=N
2。
据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有
(1)
同理m
2在最高点有
(2)
m
2球由最高点到最低点机械能守恒
(3)
又
(4)
由式①~④解得
【点评】比较复杂的物理过程,如能依照题意画出草图,确定好研究对象,逐一分析就会变为简单问题。找出其中的联系就能很好地解决问题。