题文
光滑的长轨道形状如下图所示,底部为半圆型,半径为R,固定在竖直平面内.AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上.将AB两环从图示位置静止释放,A环离开底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:(1)AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力.(2)A环到达最低点时,两环速度大小.(3)若将杆换成长22R,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)对整体分析,自由落体,加速度g,以A为研究对象,A作自由落体则杆对A一定没有作用力.即F=0故AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力为零.(2)AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,即VA=VB对整体依机械能守恒定律,有:mg•2R+mg•52R=12•2mv2解得v=92gR故A环到达最低点时,两环速度大小均为92gR.(3)由于杆长超过了半圆直径,故最后A环在下,如图; 设A再次上升后,位置比原来高h,如下图所示.由机械能守恒,有:-mgh+mg(22R-2R-h)=0解得h=(2-1)R,故A离开底部(2+1)R故若将杆换成长22R,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(2+1)R.
自由落体运动知识点讲解,巩固学习
解析
52
本文发布于:2023-02-04 14:20:43,感谢您对本站的认可!
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