Question

（10分）如圖所示，B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上。A是質(zhì)量為m的細(xì)長直桿，光滑套管D被固定在豎直方向，A可以自由上下運(yùn)動(dòng)，物塊C的質(zhì)量為m，緊靠半球形碗放置。初始時(shí)，A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸（如圖）。然后從靜止開始釋放A，A、B、C便開始運(yùn)動(dòng)。求：

（1）長直桿的下端運(yùn)動(dòng)到碗的最低點(diǎn)時(shí)，長直桿豎直方向的速度和B、C水平方向的速度；

（2）運(yùn)動(dòng)的過程中，長直桿的下端能上升到的最高點(diǎn)距離半球形碗底部的高度。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）長直桿的下端運(yùn)動(dòng)到碗的最低點(diǎn)時(shí)，長直桿已經(jīng)不可能再向下運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的速度為0

三者組成的系統(tǒng)只有重力做功     且BC一起向右運(yùn)動(dòng)，速度相等 由機(jī)械能守恒定律得    

（2）長直桿的下端上升到所能達(dá)到的最高點(diǎn)時(shí)，長直桿在豎直方向的速度為0 ，B在水平方向速度為0

AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，

  

  

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒