问题 计算题

如图,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量分别为m的小球A和B,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h。两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,求:

(1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;

(2)此过程中杆对A球所做的功;

答案

(1)(2)

题目分析:(1)由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失,因此两球组成的系统机械能守恒。两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:

      4分

解得:      2分

(2)因两球在光滑水平面上运动时的速度v比B从h处自由滑下的速度大,

增加的动能就是杆对B做正功的结果。B增加的动能为:

     4分

因系统的机械能守恒,所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的数值应该相等,杆对B球做正功,对A做负功。

所以杆对A球做的功为:。 2分

点评:本题难度中等,明确整体的运动过程和做功过程是关键,巧妙应用能量守恒定律使计算过程变得简单

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