一质量为m的小球被一根轻绳系住,沿垂直面做圆周运动.通过最高点且绳刚好不弯曲时的速度为v.则小球到达A点时,绳对小球的拉力为?补充:绳长为r,g取10,小球可视为质点。
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 03:41:47
一质量为m的小球被一根轻绳系住,沿垂直面做圆周运动.通过最高点且绳刚好不弯曲时的速度为v.则小球到达A点时,绳对小球的拉力为?补充:绳长为r,g取10,小球可视为质点。
一质量为m的小球被一根轻绳系住,沿垂直面做圆周运动.通过最高点且绳刚好不弯曲时的速度为v.则小球到达A点时,绳对小球的拉力为?
补充:绳长为r,g取10,小球可视为质点。
一质量为m的小球被一根轻绳系住,沿垂直面做圆周运动.通过最高点且绳刚好不弯曲时的速度为v.则小球到达A点时,绳对小球的拉力为?补充:绳长为r,g取10,小球可视为质点。
题目中“沿垂直面做圆周运动”,应是“沿竖直面做圆周运动”.
分析:根据“通过最高点且绳刚好不弯曲时的速度为V ”可知,此时是重力完全提供向心力,即
mg=m * V^2 / r , r 是绳子长度 --------------------方程1
由于小球运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,得
mg r+(m* V^2 / 2)=mg* r * sin37度+(m* VA^2 / 2) (以O点为势能零点) --方程2
由方程1和方程2联立,得
VA^2=g r *(3-2* sin37度)=g r *(3-2* 0.6)=1.8 * g r
在A点处,小球受到重力mg、绳子拉力 F ,将重力正交分解在沿切线和法线方向,得
向心力大小是 F向=F+mg * sin37度=F+0.6 * mg
根据向心力公式 得 F向=m* VA^2 / r
即 F+0.6 * mg=m* VA^2 / r
得A点处绳子对小球的拉力大小是
F=(m* VA^2 / r)-0.6 * mg=m * 1.8g-0.6 * mg=1.2 mg
你补充的g=10没有用的。一般题目中没有数时候,g以字母形式存在。
在最高点,因为绳子恰好不弯曲,由牛顿第二定律知道:mg=mv^2/r,
最高点到达A点过程中,由动能定理知道:mg(r-rsin37)=mvA^2/2-mv^2/2.
由牛顿第二定律有:T+mgsin37=mvA^2/r
可得:T=1.2mg.
说明:在这个结果中,因为m不知道具体数值,所以...
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你补充的g=10没有用的。一般题目中没有数时候,g以字母形式存在。
在最高点,因为绳子恰好不弯曲,由牛顿第二定律知道:mg=mv^2/r,
最高点到达A点过程中,由动能定理知道:mg(r-rsin37)=mvA^2/2-mv^2/2.
由牛顿第二定律有:T+mgsin37=mvA^2/r
可得:T=1.2mg.
说明:在这个结果中,因为m不知道具体数值,所以g=10就不要带进去了,否则会多此一举,导致错误。
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