如图所示,两物体的质量分别为M和m(M>m),用细绳连接后跨接在半径为R的固定光滑半圆柱体上(离地面有足够高的距离),两物体刚好位于其水平直径的两端,释放后它们由静

如图所示,两物体的质量分别为M和m(M>m),用细绳连接后跨接在半径为R的固定光滑半圆柱体上(离地面有足够高的距离),两物体刚好位于其水平直径的两端,释放后它们由静

问题描述:

如图所示,两物体的质量分别为 M m M > m ),用细绳连接后跨接在半径为 R 的固定光滑半圆柱体上(离地面有足够高的距离),两物体刚好位于其水平直径的两端,释放后它们由静止开始运动。求:
(1) m 在最高点时的速度大小;
(2)当 m M 的比值为多少时, m 对圆柱体顶端的压力为零。


最佳答案:

(1)取 m M 的起始位置为参考面。系统的机械能 E 1 ="0     " 1分
设当 m 运动到圆柱顶时的速度为 v ,此时 M 向下移动              1分
该系统的机械能              2分
由机械能守恒定律有                                      2分
即 0 =
    2分
(2) m 对圆柱体顶端的压力为零, 故  mg = m        2分
将(1)中结果代入上式得                 2分

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