如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态(A、B两球与弹簧两端接触但不连接).弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
①小球B解除锁定后的速度
②弹簧处于锁定状态时的弹性势能
如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态(A、B两球与弹簧两端接触但不连接).弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
①小球B解除锁定后的速度
②弹簧处于锁定状态时的弹性势能
解:①小球B解除锁定后,到轨道最高点的速度为v,则有
(1分)
(1分)
(1分)
②设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为,根据机械能守恒得
(2分)
解除弹簧锁定后A、B的速度分别为,弹性势能为E弹,则有
(1分)
(1分)
解得: (2分)