高中物理,高手请进
质量为M的小球由长为L的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线EF,在EF上某一位置钉一小孔D,现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰时的机械能损失. 若小球能在竖直面绕钉子完成圆周运动,绳子承受最大拉力为9mg,求钉子在水平线上位置(即在EF上的范围)的范围(用L表示)
先求最远情况: 设绕钉子(D点)圆周运动半径为R 因“绳子承受最大拉力为9mg”,所以小球应在钉子的垂直下方,且离心力为:8mg,则小球的下降距离为:L/2+R 。 由向心力公式得: 8mg=m(V^2)/R——得V^2=8gR 由势能转换成动能得: mg(L/2+R)=(1/2)mV^2=(1/2)m(8gR)——得R=L/6 有勾股定理得: (ED)^2=(L-R)^2-(L/2)^2=(L-L/6)^2-(L/2)^2=16(L^2)/36 ED=(2/3)L 再求最近情况: 设绕钉子(D点)圆周运动半径为r 因“小球能在竖直面绕钉子完成圆周运动”,所以小球应在钉子的垂直上方,且离心力mg,则小球的下降距离为:L/2-r 。
由向心力公式得: mg=m(v^2)/r——得v^2=gr 由势能转换成动能得: mg(L/2-r)=(1/2)mv^2=(1/2)m(gr)——r=L/3 有勾股定理得: (ED)^2=(L-r)^2-(L/2)^2=(L-L/3)^2-(L/2)^2=7(L^2)/36 ED=(√7)L/6 答:钉子在E点水平右侧(√7)L/6至(2/3)L范围内。
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C:\Users\zd\Desktop\质量为M的小球由长为L的细线系住.doc
设绕针子(D点)圆周运动半径为R,由机械能守恒得小球在最高点时有Mg[(L/2)-R]=MV2/R;推出V2=g[(L/2)-R] 当细线与垂直时由向心力公式可推出此时线拉力最大,此时速度V',根据机械能守恒推出V'2=3gR+(gL/2);由题意MV'2/R(=)L/12;即ED<(=)11L/12
嘿 以前做过 忘记咯
答:1)对悬挂物分析, 两边的拉力2Tcos(a/2) =mg ===>T=mg/2cos(a/2) 对右边的气球分析,拉力T'===>T'sin(a/2)=F=K...详情>>
答:上海市教育考试院网址:详情>>