Question

（10分）如圖所示，內半徑為R的光滑圓軌道豎直放置，長度比2R稍小的輕質桿兩端各固定一個可視為質點的小球A和B，把輕桿水平放入圓形軌道內，若m_A=2m、m_B=m，重力加速度為g，現(xiàn)由靜止釋放兩球使其沿圓軌道內壁滑動，當輕桿到達豎直位置時，求：

（1）A、B兩球的速度大小；
（2）A球對軌道的壓力；

Answer 1

(1)  (2)

解析試題分析：（1）設桿運動到豎直位置時，A、B兩球的速度均為
AB系統(tǒng)機械能守恒：    （2分）
解方程得：   （1分）
（2）在豎直位置時，設桿對B球的彈力為，軌道對A球的彈力為
對B球 （2分）
，負值表示桿對B球有向上的支持力      （1分）
對A球：  （2分）
解得    （１分）
由牛頓第三定律，A球對軌道的壓力為 （1分）
考點：機械能守恒定律的應用
點評：中等難度。在機械能守恒定律的三種表達式中，若應用，則無需選取參考平面，因為無論參考平面怎樣選，重力勢能的差值是不變的，利用這個特點，對此題會帶來很大方便。