机械能物理题长为1m的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为 0.5kg的小球.若小球在竖直平面内摆动过程中,轻绳偏离竖直

问题描述:

机械能物理题
长为1m的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为 0.5kg的小球.若小球在竖直平面内摆动过程中,轻绳偏离竖直线的最大角度为600,求:
(1)小球在最低点时的速度多大?(2)小球经过最低点时绳的张力是多大?(g取10m/s2).
(3)为使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,小球在最低点的速度应满足什么条件;
1个回答 分类:物理 2014-12-09

问题解答:

我来补答
1)
最大高度差H=L(1-coc60)=1*(1-0.5)=0.5m
机械能守恒
mgH=(1/2)mV^2
小球在最低点时的速度为
V=根号(2gH)=根号(2*10*0.5)=根号10=3.16m/s
2)
绳的张力T-重力mg=向心力mV^2/L
T=mg+mV^2/L=0.5*10+0.5*10/1=10N
3)
小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,向心力不小于重力
当向心力=重力时,小球在最高点的速度V应满足
mV^2/L=mg
V=根号(gL)=根号(10*1)=3.16m/s
小球在最低点向最高点运动的过程中,机械能守恒.设小球在最低点的速度为Vo
(1/2)mVo^2=(1/2)mV^2+mg(2L)
Vo^2=V^2+4gL=10+4*10*1=50
Vo=7.07m/s
小球在最低点的速度应不小于 7.07m/s
 
 
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