如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌距水平地面的高度也为R.在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放
◎ 题目
如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌距水平地面的高度也为R.在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为
求:(1)释放后a球离开弹簧时的速度大小; (2)释放后b球离开弹簧时的速度大小; (3)释放小球前弹簧具有的弹性势能. |
◎ 答案
(1)a球恰能通过半圆环轨道最高点A,故有:mg=m
a球从B运动到A过程中机械能守恒,固有:
联立解得:va=vB=
即释放后a球离开弹簧时的速度大小为
(2)b球则从桌面C点滑出做平抛运动: 竖直分运动:h=
水平分运动:vC=
代入数据求得:vb=vc=
故释放后b球离开弹簧时的速度大小为
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