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如图7-7-10所示,质量分别为m和2m的两个小物体可视为质点,用轻质细线连接,跨过光滑圆柱体,轻的着地,重的恰好与圆心一样高.若无初速度地释放,则物体m上升的最大高度为多少?

图7-7-10

m上升的最大高度为H=h+R=4R/3.


解析:

将此过程分为两个阶段(m上升到R高处与竖直上抛两阶段)分别应用机械能守恒列方程求解.

当2m恰好着地时,m恰好到达水平直径的左端,这一过程机械能守恒,设2m着地的速度为v0,则有,之后m以速度v0竖直上抛,m的机械能守恒,以抛出点为零势能点,有

解得:h=R/3

m上升的最大高度为H=h+R=4R/3.

练习册系列答案
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如图7-7-10所示,长L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在光滑水平转动轴O上,杆可以在竖直面内绕轴转动,已知小球通过最低点Q时的速度大小为,则下列说法中正确的是(    )

图7-7-10

A.小球能达到圆周轨道的最高点P,且在P点受到杆对它向上的弹力

B.小球能达到圆周轨道的最高点P,且在P点受到杆对它向下的弹力

C.小球能达到圆周轨道的最高点P,且在P点不受杆对它的弹力

D.小球不可能达到圆周轨道的最高点P

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7-7-10

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图7-7-10

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图7-7-10

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