题目内容
如图所示,一个半径R为0.6 m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上,O为圆心,A为半圆环左边最低点,C为半圆环最高点。环上套有一个质量为1 kg的小球甲,甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动,在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮,定滑轮的大小不计,与半圆环在同一竖直平面内,它们距离桌面的高度均为h=0.8米,滑轮B恰好在O点的正上方。现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将甲与一个质量为2 kg的物体乙连在一起。一开始,用手托住乙,使小球甲处于A点,细线伸直,当乙由静止释放后。(g取10m/s2)
(1)甲运动到C点时的速度大小是多少?
(2)甲、乙速度相等时,它们的速度大小是多少?
(1)甲运动到C点时的速度大小是多少?
(2)甲、乙速度相等时,它们的速度大小是多少?
解:(1)由几何知识可得:LAB=
甲运动到C点时,乙的速度为零,由动能定理可得:
解得:v甲=4.5 m/s
(2)当连接甲球的细线与圆环相切时,甲、乙速度相等,此时甲球到达A'点,离开桌面的距离为d,则:
由动能定理得:m乙g(LAB-LBA')-m甲gd=(m甲+m乙)v共2
联立解得:v共=
甲运动到C点时,乙的速度为零,由动能定理可得:
解得:v甲=4.5 m/s
(2)当连接甲球的细线与圆环相切时,甲、乙速度相等,此时甲球到达A'点,离开桌面的距离为d,则:
由动能定理得:m乙g(LAB-LBA')-m甲gd=(m甲+m乙)v共2
联立解得:v共=
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