问题 问答题

物体的质量为m,沿光滑的弯曲轨道滑下,轨道的形状如图所示,与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R,要使物体恰能通过圆轨道的最高点,物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下?

答案

方法一

物体恰能通过圆轨道的最高点,

有mg=m

v2
R

重力势能的减少量:△Ep=mg(h-2R)

动能的增加量:△Ek=

1
2
mv2

根据机械能守恒,有△Ep=△Ek

即  mg(h-2R)=

1
2
mv2                                 

解得  h=

1
2
R.

答:物体应从离轨道最低处

1
2
R的地方由静止开始滑下.

方法二

物体恰能通过圆轨道的最高点,

有mg=m

v2
R

只有重力做功:WG=mg(h-2R)

动能的改变量:△Ek=

1
2
mv2

根据动能定理:WG=△Ek

即  mg(h-2R)=

1
2
mv2

解得  h=

1
2
R.

答:物体应从离轨道最低处

1
2
R的地方由静止开始滑下.

单项选择题
问答题