题目内容
【题目】如图所示,半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面互相垂直.圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球,现放开盘让其自由转动,问:
(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?
(2)A球转到最低点时的线速度是多少?
(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)以O为零势面,则:
初态: , ,末态: ,
重力势能的减少量:
(2)由于转动过程中A、B系统的机械能守恒,所以有:
即 解之得:
(3)如图,设最大角度为θ,此时A、B速度均为零,即动能为零,
根据机械能守恒有: ,
解得:
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