(1)设小球能通过甲轨道最高点时速度为v1. 由机械能守恒定律得:mgh=mg.2R+mv12 解得v1= 故小球经过甲圆形轨道的最高点时的速度为. (2)小球在甲轨道上做圆周运动通过最高点的最小速度为 vmin= ∵v1=>∴小球能通过甲轨道而不撞轨 设CD的长度为x,小球在乙轨道最高点的最小速度为v2= 小球要通过乙轨道最高点,根据动能定理得:mg(3R-2r)-μmgx=mv22 解得:x= 所以x≤. 小球到乙轨圆心等高处之前再返回,根据动能定理得:mg(3R-r)-μmgx=0 解得:x=. 小球到乙轨的最低点速度恰好速度为0,根据动能定理得:mg3R-μmgx=0 解得:x= 所以≤x< 故CD的长度x≤或≤x<. |