如图所示,足够长的平直轨道AO和OB底端平滑对接,将它们固定在同一竖直平面内,两轨道与水平地面间的夹角分别为
α(固定不变)和
β(可取不同的值),且
α>
β,现将可视为质点的一小滑块从左侧轨道的
P点由静止释放,若小滑块经过两轨道的底端连接处的速率没有变化。已知AO轨道光滑,空气阻力可以忽略不计。
(1)论证:滑块在AO轨道下滑时的加速度与滑块的质量无关;
(2)运用牛顿运动定律和运动学规律,论证:若OB光滑,取不同的
β角,滑块在OB上能到达的最高点总与
P等高;
(3)运用动能定理和机械能的相关定义,论证:若OB光滑,保持
β角不变,滑块在OB上运动的过程中机械能守恒。
