题目内容
一个光滑的圆柱体固定在桌面上,圆柱体的半径为r,质量分别为mA和mB的两个小球A和B(都可看作质点,且mA>mB),用一根细线相连接,细线的长度恰好等于圆柱体的半个周长,开始时使两小球位于同一水平面上,如图所示,无初速地释放,A球向下运动,B球沿圆柱面运动。求(1)当A球到达桌面的时刻,B球的速度多大?
(2)设A球落到桌面后即停止运动,求两球质量满足怎样的关系,小球B能通过圆柱体的最高点?
解:(1)当A下落到达桌面时,B沿圆弧上升转过θ角,它上升的高度为
………………(1)因为
………………(2)设A球到达桌面时B求的速度为V,则:
可得:
………………(3)(2)设B经过最高点时的速度为
,则能通过圆柱体的最高点的条件是:0<
<
………………(1)由机械能守恒得:
………………(2)且
……………………………………………(3)由(1)(2)(3)可得:
……………………………(4)
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