Question

如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接。在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m 、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時(shí)1號球球心距它在水平槽運(yùn)動時(shí)的球心高度差為h．現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動，直到所有小球均運(yùn)動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g。求：

⑴水平外力F的大小；

⑵1號球剛運(yùn)動到水平槽時(shí)的速度大��；

⑶整個(gè)運(yùn)動過程中，2號球?qū)?號球所做的功。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：⑴以10個(gè)小球整體為研究對象，由力的平衡條件可得 

得

⑵以1號球?yàn)檠芯繉ο�，根�?jù)機(jī)械能守恒定律可得   

解得 

⑶撤去水平外力F后，以10個(gè)小球整體為研究對象，利用機(jī)械能守恒定律可得

     得

以1號球?yàn)檠芯繉ο螅�由動能定理�?nbsp;

得

考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．

點(diǎn)評：本題解題關(guān)鍵有兩個(gè)：一要選擇研究對象，二是明確解題規(guī)律．當(dāng)10個(gè)球都在斜面上下滑時(shí)，相互間沒有作用力，機(jī)械能守恒．