一个高一物理功率问题质量为M的小球被系在一根轻绳的一端在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用

一个高一物理功率问题
质量为M的小球被系在一根轻绳的一端在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道最低点,此时绳子的张力为7Mg.此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力做的功为?
A,14mgR B,13mgR C,12mgR D,mgR
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bt8ui4 1年前 已收到3个回答 举报

之岑 幼苗

共回答了17个问题采纳率:94.1% 举报

动能定理:合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.
从轨道最低点到最高点的过程中:
物体受重力、绳拉力T、空气阻力三个力的作用,其中绳的拉力始终不做功(力与速度垂直)
重力做负功:-Mg•2R 、
空气阻力做负功 设克服空气阻力做功为Wf
最低点设此时速度为v1:T-Mg=Mv1²/R Mv1²=(T-Mg)R=(7Mg-Mg)R=6MgR
恰能通过最高点,此时绳拉力为0,设速度为v2
Mg=Mv2²/R Mv2²=MgR
由动能定理:W总=Ek2-Ek1
-Mg•2R -Wf=½Mv2²-½Mv1²
Wf=½MgR
答案:C

1年前

9

nzynzy23 幼苗

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最低点处向心力由绳的张力和小球重力的合力提供:mv1^2/R=7mg-mg=6mg
则此时小球的动能为:Ek1=mv1^2/2=3mgR
小球恰能通过最高点的条件为最高点处绳的张力恰好为0,即此时小球的向心力由重力提供:mv2^2/R=mg,则此时小球的动能为:Ek2=mv2^2/2=mgR/2
由最低点到最高点,设空气阻力做功为Wf,重力做功为Wg,则Wg=-2mgR,全...

1年前

1

601005 花朵

共回答了6340个问题 举报

选择C.
经过半个圆周恰能通过最高点的条件是
重力提供向心力:mg=mv1^2
由“某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg”可知:6mg=mv2^2/R
根据动能定理可知:Wf+mg2R=1/2m(V1^2-V2^2)
可得:Wf=1/2mgR
参考:
过A点时:
向心力 mV^2/R=拉力T-重力mg=7mg-mg...

1年前

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