例题1 一质量m=2kg的小球从光滑斜面上高h=3.5m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R=1m的光滑圆环,如图所示,试求(g=10m/s2)
(1)小球滑至圆环底部时对环的压力;
(2)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(3)小球至少应从多高处由静止滑下才能刚好越过圆环最高点?
思路分析:(1)从A下滑到B的过程,斜面对小球的支持力不做功,只有小球重力做功,故小球机械能守恒,以B点所在的水平面为零势能面
初状态--起始点A
末状态--最低点B
;
(2)从A到C的过程,只有小球重力做功,故小球机械能同样守恒,以B点所在的水平面为零势能面
初状态--起始点A
末状态--圆环最高点C
;
(3)刚好能越过最高点,小球在最高点只受重力作用
根据
求得
由机械能守恒可得
。
答案:(1)160N (2)40N (3)2.5m