(1)当P环运动到B点时,系统减少的重力势能 △Ep=WGM+WGN=mg2R+mg(1+)R=(3+)mgR (2)P、Q都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等 整体的机械能守恒,则有:△EP=△EK 则得 (3+)mgR=2mv2 得到 v= (3)当系统质心下降到最低处时,系统达到的速度最大,此时MN离O点竖直高度为R 则有 (1+)mgR+(+1+)=2mvm2 得到 v= (4)由于杆超过了半圆直径,所以两环运动如图.
M再次上升后,设位置比原来高h,如图所示. 由机械能守恒:-mgh+mg(2R-2R-h)=0 解得h=(-1)R, P环能达到的最大高度H=(+1)R 答: (1)当P环运动到B点时,系统减少的重力势能△EP是(3+)mgR. (2)当P环运动到B点时的速度v是. (3)在运动过程中,P环能达到的最大速度vm是. (4)若将杆换成长2R,P环仍从原处由静止释放,经过半圆型底部再次上升后,P环能达到的最大高度H是(+1)R. |