长为L的轻绳的一端固定在O点,另一端栓一个质量为m的小球.使小球以O为圆心,L为半径在竖直平面内做圆周运动,(如图所示.

长为L的轻绳的一端固定在O点,另一端栓一个质量为m的小球.使小球以O为圆心,L为半径在竖直平面内做圆周运动,(如图所示.重力加速度g.)已知小球在t1时刻通过最高点时受到轻绳的拉力为mg.经多次圆周运动后在t2时刻通过最低点时受到轻绳的拉力为6mg则
(1)小球在t1时刻通过最高点时速度为多大?
(2)小球在t2时刻通过最低点时速度为多大?
(3)求小球从t1时刻到t2时刻的过程中克服空气阻力做的功.
屋塔房小猫xixi 1年前 已收到1个回答 举报

vv至上 幼苗

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解题思路:小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点和最低点,合外力提供向心力.根据向心力公式求出小球在最高点和最低点的速度.根根据动能定理求出小球从t1时刻到t2时刻的过程中克服空气阻力做的功

(1)在最高点,根据向心力公式得:m
v12
L=mg+mg
解得:v1=
2gL
(2)在最低点,根据向心力公式得:m
v22
L=6mg−mg=5mg
解得:v2=
5gL
(3)小球从t1时刻到t2时刻的过程中运用动能定理得:
W+2mgL=[1/2]mv22-[1/2]mv12
解得W=-[1/2]mg
即 W=[1/2]mgL
答:(1)小球在t1时刻通过最高点时速度为
2gL;
(2)小球在t2时刻通过最低点时速度为
5gL;
(3)小球从t1时刻到t2时刻的过程中克服空气阻力做的功为[1/2]mgL.

点评:
本题考点: 向心力;动能定理.

考点点评: 本题主要考查了向心力公式及机械能守恒定律的直接应用,知道竖直平面内做圆周运动,在最高点和最低点,合外力提供向心力.

1年前

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