如图所示,半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小
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解题思路:(1)在转动的过程中系统机械能守恒,抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量,结合A、B的速度大小之比,求出A球转到最低点时的线速度.

(2)向左偏离竖直方向的最大角度时,两球的速度为零,根据初末位置比较,系统动能变化为零,则系统重力势能变化为零,根据系统机械能守恒求出偏转的最大角度.

(1)该系统在自由转动过程中,只有重力做功,机械能守恒.设A球转到最低点时的线速度为VA

B球的速度为VB,则据机械能守恒定律可得:

mgr-[mgr/2]=

m

v2A

2+

m

v2B

2

据圆周运动的知识可知:VA=2VB

由上述二式可求得VA=

4gr

5

答:A球转到最低点时的线速度为

4gr

5.

(2)设在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是θ(如图所示),

则据机械能守恒定律可得:

mgr.cosθ-

mgr(1+sinθ)

2=0

求得θ=sin-1[3/5].

答:向左偏离竖直方向的最大角度θ=sin-1[3/5].

点评:

本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题的难点就是要知道单个物体机械能不守恒,但是系统机械能守恒,抓住系统重力的势能的减小量等于系统动能的增加量去求解.

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