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来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/22 08:21:32
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一道物理题求详解!在线等
如图所示,长为l的绳子下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上,当把绳子拉直时,绳子与竖直线夹角为60度,此时小球静止于光滑水平桌面上.求
(1)当小球以w=√(g/l)做圆锥摆运动时,绳子的张力及桌面对小球的支持力各为多少?
(2)当小球以w=√(4g/l)做圆锥摆运动时,绳子的张力及桌面对小球的支持力又为多少?
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1)当小球以w=√(g/l)做圆锥摆运动时,绳子的张力及桌面对小球的支持力
小球作圆周运动需要的向心力 F=mw^2lsin60^0=mg*3^1/2/2
绳子的张力 T=F/sin60^0=mg
桌面对小球的支持力 Tcos60^0+N=mg N=mg/2
(2)当小球以w=√(4g/l)做圆锥摆运动时,绳子的张力T'及桌面对小球的支持力N'
当小球以w=√(4g/l)做圆锥摆运动时小球离开水平面 桌面对小球的支持力N'=0
绳子与竖直线夹角为a
小球作圆周运动需要的向心力 F'=mw^2lsina
sina=F'/T' T'=F'/sina=mw^2l=4mg
绳子的张力T'=4mg
我就说解题步骤吧: 首先,我们需要求出“当球正好不受桌子的支持力时的w的值”,因为在两个问题中w的值会区别于桌子是否对球有支持力。所以临界点受力分析: 得:mg*tan60度=mw^2*sin60度 解得:w临界^2=2g/l (1)因为:w1<w临界,所以受力分析: 因为球在竖直方向没有移动,所以竖直方向上受力平衡,所以绳子拉力的分力提供向心力得: F向=mw^2L*sin60度 F拉=F向/sin60度 F支=F拉*cos60度 解方程得:F啦=mg,F支=1/2mg (2)因为w>w临界,所以F支=0,受力分析: 因为w>w临界很多,所以绳子与竖直方向夹角就改变了,就未知了,所以根据受力分析得: 设绳子在竖直方向的夹角为X F向=mw^2*LsinX tanx=F向/mg 解得:cosx=1/4 然后:F拉=mg/cosx 应该是这样吧~~