如图所示质量为m小球自弧形斜面顶端A由静止滑下,在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道,小球刚好能通过圆形轨道的最高点C,已知A、B两点的高度差为3R,AB段粗糙,

如图所示质量为m小球自弧形斜面顶端A由静止滑下,在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道,小球刚好能通过圆形轨道的最高点C,已知A、B两点的高度差为3R,AB段粗糙,

题型:不详难度:来源:
如图所示质量为m小球自弧形斜面顶端A由静止滑下,在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道,小球刚好能通过圆形轨道的最高点C,已知A、B两点的高度差为3R,AB段粗糙,BC段光滑,求小球在B点的速度与A到B过程摩擦力对小球做的功.重力加速度为g.
答案

解析
 设小球在C点速度为vC,由题知            (2分)           
设小球在B的速度为vB,在小球由B到C的过程中,由机械能守恒得:
              (3分)     
上两式解得:            (2分)       
小球由A到B的过程,设摩擦力做功为W,则
由动能定理可得:   (3分) 
以上两式解得:     (2分)
举一反三
从距地面高1.25 m处竖直向下抛出一个小皮球,碰到地板之后小皮球跳起的高度为2.5 m,若不计空气阻力及球碰地板时的机械能损失,求小皮球向下抛出时的初速度大小.( g="10" m/s2)
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下列运动过程中,机械能一定守恒的是(     )
A.跳伞员带着张开的降落伞匀速下降 B.做自由落体运动的小球
C.沿粗糙圆弧槽加速滑下的物块D.竖直平面内做匀速圆周运动的物体

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(19分)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球固定在放在地面的力传感器上(图中未画出)。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态;释放A后,A在斜面运动。当A球速度最大时,传感器示数为零。求:

(1)斜面倾角α;
(2)A球运动的最大速度。
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如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线OA斜向下运动,直线OA与y轴负方向成θ角(θ<45°),不计空气阻力,则以下说法正确的是(    )
A.当F=mgtanθ时,质点的机械能守恒
B.当F=mgsinθ时,质点的机械能守恒
C.当F=mgtanθ时,质点的机械能一定增大
D.当F=mgsinθ时,质点的机械能可能增大也可能减小

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(16分)如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,到最低点时与m1发生弹性碰撞,求:

(1)小球m2运动到最低点时的速度大小;
(2)碰撞后,欲使m1能沿内壁运动到最高点,则m2/m1应满足什么条件?
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