Question

一个物理问题,在线等!!

光滑圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点.
请详细分析物理情景,圆槽是否会运动,怎么运动.而整个过程能力是怎么转化的(包括圆槽)?而圆槽受力又咋变化?
本人初学,很多不会,麻烦了!!!!谢谢!
上下动????

Answer 1

嘛 这个问题 结合了机械能和动量
首先有很多人怀疑 那个小球到底能不能 在下落后 达到另一端的顶端 答案是一定能的 对于我们宏观能观测的物理学问题 大多数的情形 都是有唯一性的 即 那个小球达到最顶端 ；而且静止；而且在水平方向上以满足动量守恒 是不违背什么的
以上都是废话 M回 做往复运动 而那个小球 会不断地从这个顶端到那个顶端 而且每当小球到达顶端时 整个系统都是静止的
因为系统在水平方向上 不受任何力的作用 所以水平方向上动量守和 即为零
若我们设 M的半径为R的话 那么 M的震动幅度 A= R*（m/M+m）
能量转化上 一开始势能转化为 M和m的动能 达到最低端后 m与M的动能开始转化为 小球的势能
然后 反复这样

追问

达到最低端后 m与M的动能开始转化为 小球的势能
请问这个是怎么转化的?,特别是M的动能怎样变为小球的势能

追答

小球自己的动能转化为自己的势能了 好理解吧
M的动能为啥也变成势能了呢？ 这个我解释一下 最让人信服的方法 受力分析
如果M不动 那么支持力永远不做功 关键是 M动了而且与m相对于M的运动方向相反 这样m的速度 于支持力的夹角为锐角 支持力对m做正功 而这个支持力是阻碍M运动的力 也就是说 损失了M的运动 给m做功 明白了吧~~

Answer 2

接2L的话，不会。因为圆槽的运动是由于小球做圆周运动向心力的反作用力，你可以做力的分析得，在右边时圆槽向右运动。你有没有理解2L的话？如果是的话，就不会问了。我也是初学的，如果不对，麻烦告诉我，谢谢！呵呵，加油哦！

Answer 3

圆槽会向左运动，是小球做圆周运动的向心力的反作用力作用于圆槽，圆槽受到水平向左的分力儿运动。小球的重力势能转化为小球的动能和圆槽的动能。

追问

那后来呢?由于在右边最高点是重力势能和左边一样,那么给予圆槽的动能是如何再回到球上的?

追答

当小球运动过中点后，圆槽就会受到水平向右的分力，这样圆槽就会做减速运动，动能转化为小球的重力势能。当减速到零时，恰好小球到达最高点，能量全部转化。

Answer 4

会运动，受到了小球压力，没有摩擦，不会左右动，只可能上下动，能量重力势转换成动能，动能再转换成重力势能，受力不是很清楚，估计是在中间是最大