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 如图10所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量分别为m的小球AB,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h。两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,求:

   (1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;

   (2)此过程中杆对A球所做的功;

 

 

 

 

 

 

【答案】

 (1)由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失,因此两球组成的系统机械能守恒。两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:

      4分

解得:      2分

   (2)因两球在光滑水平面上运动时的速度vBh处自由滑下的速度大,

增加的动能就是杆对B做正功的结果。B增加的动能为:

     4分

因系统的机械能守恒,所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的数值应该相等,杆对B球做正功,对A做负功。

所以杆对A球做的功为:。 2分

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10所示,质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时,AO所受压力最小?

图10

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如图13所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1 kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现让小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出,经过0.4 s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,求:                    

(1)小球水平抛出的速度v0

(2)小滑块的初速度v

图13

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如图19所示,倾角为α的光滑斜面与半径为R=0.4 m半圆形光滑轨道在同一竖直平面内,其中斜面与水平面BE光滑连接,水平面BE长为L=0.4 m,直径CD沿竖直方向,CE可看做重合。现有一可视为质点的小球从斜面上距B点竖直距离为H的地方由静止释放,小球在水平面上所受阻力为其重力的。(取g=10 m/s2)求:                                           

(1)若要使小球经E处水平进入圆形轨道且能沿轨道运动,H至少要有多高?如小球恰能沿轨道运动,那么小球在水平面DF上能滑行多远?

(2)若小球静止释放处离B点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的G点,求此h的值。

图19

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 如图10所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量分别为m的小球AB,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h。两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,求:

  (1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;

  (2)此过程中杆对A球所做的功;

 

 

 

 

 

 

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