Question

如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾

Answer 1

（1）以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得

Fcosθ=10mgsinθ．

得F=10mgtanθ

（2）以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得

mgh=

1

2 m v 2 得v=

2gh

（3）撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得

10mg（h+

18r

2 sinθ ）=

1

2 ?10m V 2

得 v=

2g(h+9rsinθ)

以1号球为研究对象，由动能定理得

mgh+W=

1

2 m V 2

得W=9mgrsinθ

答：（1）水平外力F的大小是10mgtanθ；

（2）1号球刚运动到水平槽时的速度是

2gh ；

（3）整个运动过程中，2号球对1号球所做的功为9mgrsinθ．