(10分)如图所示,内半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m、mB=m,重力加速度为g,现

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)如图所示,内半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m、mB=m,重力加速度为g,现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动,当轻杆到达竖直位置时,求:

(1)A、B两球的速度大小;
(2)A球对轨道的压力;

◎ 答案

(1)  (2)

◎ 解析


试题分析:(1)设杆运动到竖直位置时,A、B两球的速度均为
AB系统机械能守恒:    (2分)
解方程得:   (1分)
(2)在竖直位置时,设杆对B球的弹力为,轨道对A球的弹力为
对B球 (2分)
,负值表示杆对B球有向上的支持力      (1分)
对A球:  (2分)
解得    (1分)
由牛顿第三定律,A球对轨道的压力为 (1分)
点评:中等难度。在机械能守恒定律的三种表达式中,若应用,则无需选取参考平面,因为无论参考平面怎样选,重力势能的差值是不变的,利用这个特点,对此题会带来很大方便。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,内半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m、mB=m,重力加速度为g,现…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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