问题
计算题
如图所示,一个光滑半圆形凹槽,其半径为R,一个小球沿槽运动,小球的质量为m,求:
(1)小球由A点静止释放,它到达槽最低点时的速度;
(2)若使小球升高到离地面高为h的C点处,小球在A点应具有多大的向下的速度?
答案
解:小球在运动过程中,只受重力和弹力
除重力做功外,弹力不做功
所以小球运动的整个过程中机械能守恒
取最低点B点所在的水平面为参考平面
(1) 设小球到达B 点时的速度大小为vB
小球由A点到B点的过程中
根据机械能守恒定律有EkA+EpA= EkB+EpB
即
所以
(2)设小球在A点时的速度为vA
小球由A点到C点的过程中
根据机械能守恒定律有EkA+EpA= EkC+EpC
即
所以