Question

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾

Answer 1

（1）R=Ltan18.5°+r=2m

Ek0＝mgR(1-cos)+ mgLsin +mgLcos

代入 解得Ek0＝48J

（2）小球第一次回到B点时的动能为：

EkB=mg2R-mgr(1+cos)-mgL=12J,小球沿AB向上运动到最高点,距离B点为s

则有：EkB=mgscos+mgssin

代入 解得s=18/13m=1.38m

小球继续向下运动,当小球第二次到达D点时动能为

=12.6J

（3）小球第二次到D点后还剩12.6J的能量,沿DP弧上升后再返回DC段,到C点只剩下2.6J的能量.因此小球无法继续上升到B点,滑到BQC某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,小球最终停在CD上的某点.

由动能定理：

可得小球在CD上所通过的路程为s＝3.78m

小球通过CD段的总路程为S总＝2L＋s＝9.78m