如圖,A、B兩物體的質(zhì)量分別為M和m(M>m),用細(xì)繩連接后跨在為R的固定光滑半圓柱體上,釋放后它們由靜止開始運動,求B物體達到圓柱體頂端,恰好不飛離,A、B兩物體的質(zhì)量之比.
分析:根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒求出B物體到達頂端時,B的速度,因為恰好不飛離,知在最高點,靠重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合系統(tǒng)機械能守恒定律求出A、B兩物體的質(zhì)量之比.
解答:解:m對圓柱體頂端的壓力為零,mg=m
v2
R
   ①
機械能守恒 E1=E2,即 0=mgR+(-Mg
πR
2
)+
1
2
(M+m)v2
    ②
解得v=
gR(πM-2m)
M+m
   ③
有①③解得
m
M
=
π-1
3

答:A、B兩物體的質(zhì)量之比為
π-1
3
點評:本題考查了牛頓第二定律和系統(tǒng)機械能守恒定律,抓住B在最高點靠重力提供向心力進行求解.
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