如图所示,一轻质细绳两端各系一小球(可视为质点),质量分别为m和M(M>m),跨放在一个半径为R=0.4m的光滑半圆柱体

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  • 解题思路:(1)小球m离开C点后平抛运动,先由重力提供向心力,求解出小球m在C点时的速度,再由平抛运动的知识求解x.(2)两个小球组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,根据系统机械能守恒定律列式求出M:m.

    (1)小球m在C点时,有 mg=m

    v2

    R,

    得:v=

    gR

    小球m离开C点后平抛运动,则:

    s=vt

    h+R=

    1

    2gt2

    m和M之间的水平距离为:x=s-R

    联立①②③④式,代入数值得:x=1.2m

    (2)m和M组成的系统,机械能守恒,有:Mg

    1

    2πR−mgR=

    1

    2mv2+

    1

    2Mv2

    联立①⑤两式,代入数值得:[M/m=

    3

    π−1]

    答:(1)两小球落地点间的距离x是1.2m;

    (2)两小球的质量之比M:m为3:(π-1).

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;向心力.

    考点点评: 解决本题的关键知道单个物体由于有拉力做功,机械能不守恒,对于系统而言,只有重力做功,机械能守恒.

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