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如图所示,一半径为R的半球形碗固定,碗口水平,O点为球心,碗的内表面及碗口均光滑,碗的右侧有一倾角θ=45°的固定光滑斜面(足够长),一根不可伸长的轻绳跨接在碗口及斜面顶端的光滑小定滑轮两端,轻绳的两端分别系有甲、乙两个小球,左侧甲球的质量为2m,右侧乙球的质量为m。开始时甲球恰好在碗的右顶点A处,乙球在斜面上且距离斜面顶端足够远,连接两球的轻绳与斜面平行且恰好伸直。现将甲球由静止释放,当甲球到达O点正下方的B点时,轻绳突然断裂。重力加速度大小为g,不计轻绳断裂瞬间的能量损失,两球均视为质点。求:
(1)轻绳断裂前瞬间甲、乙两球的速度大小之比v1:v2
(2)轻绳断裂后瞬间甲球对碗底的压力F的大小;
(3)轻绳断裂后乙球沿斜面继续向上运动的最大距离x。

【答案】(1)轻绳断裂前瞬间甲、乙两球的速度大小之比v1:v2
2
1

(2)轻绳断裂后瞬间甲球对碗底的压力F的大小为
18
5
mg

(3)轻绳断裂后乙球沿斜面继续向上运动的最大距离x为
2
5
R
【解答】
【点评】
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