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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)

质量为M的小球由长为……
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好评回答
  • 2009-05-04 10:04:37
      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。
       。

    来***

    2009-05-04 10:04:37

其他答案

    2009-04-30 12:17:20
  • C:\Users\zd\Desktop\质量为M的小球由长为L的细线系住.doc

    z***

    2009-04-30 12:17:20

  • 2009-04-30 11:50:39
  • 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

    2009-04-30 11:50:39

  • 2009-04-26 16:35:28
  • 嘿  以前做过   忘记咯

    小***

    2009-04-26 16:35:28

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