Question

机械能守恒问题

质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端，细杆通过光滑限位孔保持竖直。在光滑水平面上放置一质量为M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑内表面如图所示，AB部分是斜面，与水平面成θ＝30°，BCD部分是半径为R的圆弧面，AB与BCD两面在B处相切。让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触。现将小球释放，求：
（1）当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时， 凹形槽的速度是多大；
（2）轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘D点；（只要回答“能”或“不能”，不需说明原因）
（3）当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球和凹形槽的速度各是多大

我想知道为什么到达C点时杆的速度为0。。

Answer 1

因为一:杆只能上下运动(有限位孔)
二:杆到达了最低点,此时杆和凹形槽只能有水平的相对运动.而杆只能上下运动,所以此时只有凹形槽向左的运动速度,
所以当轻细杆的下端运动到最低点C时,小球减少的重力势能转化为凹形槽的动能