问题
问答题
如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有轻杆连接的A、B两个小物体,A的质量为m,B的质量为3m,轻杆长为L,A物体距水平地面的高度为h,水平地面光滑,斜面与水平地面的连接处是光滑圆弧,两物体从静止开始下滑.求:
(1)两物体在水平地面上运动时的速度大小?
(2)在整个运动过程中,杆对B物体所做的功?

答案
(1)A、B一起从斜面运动到水平地面的过程中,机械能守恒,设在水平地面上的共同速度为v,则
mgh+3mg(h+Lsinθ)=
(m+3m)v21 2
解得v=2gh+
gLsinθ3 2
(2)设在整个运动过程中,杆对B物体做的功为W,根据动能定理有
3mg(h+Lsinθ)+W=
•3mv2-01 2
解得W=-
mgLsinθ3 4
答:(1)两物体在水平地面上运动时的速度大小是2gh+
gLsinθ3 2
(2)在整个运动过程中,杆对B物体所做的功是-
mgLsinθ.3 4