半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,先后释放A、B两小球,A球的质量为2m,B球的质量为m,当A球运动到圆环最高点时,B球恰好

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

半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,先后释放A、B两小球,A球的质量为2m,B球的质量为m,当A球运动到圆环最高点时,B球恰好运动到圆环最低点,如图所示.求:
(1)此时A、B球的速度大小vA、vB
(2)这时A、B两球对圆环作用力的合力大小和方向.

◎ 答案

解:(1)对A分析:从斜轨最高点到半圆环形轨道最高点,机械能守恒,有
2mg(3R-2R)=×2mv2A
解得vA
对B分析:从斜轨最高点到半圆环形轨道最低点,机 械能守恒,有
3mgR=mv2B
解得vB
(2)设半圆环形轨道对A、B的作用力分别为FNA、FNB,FNA方向竖 直向下,FNB方向竖直向上
根据牛顿第二定律得FNA+2mg=,FNB-mg=
解得FNA=2mg,FNB=7mg
根据 牛顿第三定律,A、B对圆环的力分别为:FNA′=2mg,FNB′=7mg
FNA′方向竖直向上,FNB′方向竖直向下,所以合力F=5mg,方向竖直向下

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,先后释放A、B两小球,A球的质量为2m,B球的质量为m,当A球运动到圆环最高点时,B球恰好…”主要考查了你对  【向心力】,【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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