题目内容
⑴求两人共同沿圆柱面上滑的最大高度;
⑵求当两人再次回到圆柱面最低点时,他们对轨道压力的大小;
⑶当两人再次回到圆柱面最低点的瞬间乙用力将甲推出,若乙将甲推出后自身恰能到达轨道最高点C,求乙将甲推出过程所做的功。
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(1)
(2)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115325596416.gif)
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⑴设甲下滑到最低点时速度大小为
,甲、乙获得的共同速度大小为
,甲下滑过程机械能守恒,有:
①
甲、乙获得共同速度的过程,甲、乙组成的系统水平方向动量守恒
②
甲、乙一起上滑的过程机械能守恒,有:
③
联立以上各式解得:
④
⑵甲、乙再次回到最低点时,他们的速度大小仍为
,根据牛顿第二定律得:
⑤
联立以上各式解得:
⑥
⑶由于乙将甲推出后自身恰能到达轨道最高点C,则乙将甲推出后的速度大小应为v0,设甲被乙推出后的速度为v2,由甲、乙组成的系统水平方向动量守恒,得:
⑦
由功能关系得,乙将甲推出过程所做的功:
⑧
联立①③④⑦解得:
⑨
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![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115325643199.gif)
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甲、乙获得共同速度的过程,甲、乙组成的系统水平方向动量守恒
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甲、乙一起上滑的过程机械能守恒,有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115325939664.gif)
联立以上各式解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115325596416.gif)
⑵甲、乙再次回到最低点时,他们的速度大小仍为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115325643199.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115326002643.gif)
联立以上各式解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115326017446.gif)
⑶由于乙将甲推出后自身恰能到达轨道最高点C,则乙将甲推出后的速度大小应为v0,设甲被乙推出后的速度为v2,由甲、乙组成的系统水平方向动量守恒,得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115326033540.gif)
由功能关系得,乙将甲推出过程所做的功:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115326080903.gif)
联立①③④⑦解得:
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