1.不计摩擦和空气阻力时,机械能守恒
初始能量只有重力势能,之后到B点势能转全化为动能(假设地面为零势能面)
则有mgh=1/2mv²,v=√(2gh)
2.通过A点时,能量转化为了动能和势能,mgh=mg2R+1/2mv²,因为h=3R,所以mv²=2mgR
这个时候[轨道对A的支持力(等于A对轨道的压力)+重力]提供[向心力],F向=mv²÷R=2mg,F压=F向-重力=mg
3.到A点时恰好通过,说明这个时候A对轨道没有压力,[重力]提供[向心力]
mg=mv²/R,此时小球的动能为1/2mv²=1/2mgR,势能为mg2R,总能量为5/2mgR
相比之前总能量3mgR来说少了1/2mgR,所以克服阻力做功为1/2mgR