(1)重物向下先做加速运动,后做减速运动,当重物速度为零时,下降的距离最大. 设下降的最大距离为h,由机械能守恒定律得 Mgh=2mg[-Rsinθ] 解得 h=R(另解h=0舍去). 所以重物M下降的最大距离为R. (2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为: a.两小环同时位于大圆环的底端. b.两小环同时位于大圆环的顶端. c.两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端. d.除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称. 设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示). 对于重物m,受绳子拉力T与重力mg作用,有T=mg对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳子的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反Tsinα=Tsinα’得α=α’,而α+α’=90°,所以a=45° |