解:整个系统在运动过程中对转动轴动量矩守恒,机械能也守恒。
设小球至B位置时圆环绕AC轴转动角速度为?B,小球至C位置时圆环角速度为?C,又设小球在最低位置为零势能点。 1)A至B过程
动量矩守恒: J??(J?mR2)?B
?B?J?
J?mR2 (1)
机械能守恒
mg?2R?11122J?2?mgR?J?B?mvB (2) 222把式(1)代入式(2)解得
vB???1?J22?2mgR?J??1?? ??22m??(J?mR)?? 2)A至C过程 动量矩守恒 J??J?C
?C??
11122机械能守恒 mg?2R?J?2?J?C?mvC
222
vC?2gR
10