首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动能定理
> 正文
返回
打印
如图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)若小球恰能通过圆轨道最高点,求小球通过最低点时对绳子拉力的大小.
(2)若小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求台秤示数的最小值.
◎ 答案
(1)恰好圆周时,在最高点:
mg=
m
v
1
2
R
从最低点到最高点,由动能定理:
-2mgR=
1
2
m
v
21
-
1
2
m
v
22
在最低点:
T-mg=m
v
22
R
联立以上各式解得:T=6mg
由牛顿第三定律:T′=6mg
(2)设小球经过图示位置Q点的速度为v,与竖直方向夹角为θ,则从P到Q:
mgR(1-cosθ)=
1
2
m
v
2
-
1
2
m
v
21
在Q点:
T+mgcosθ=m
v
2
R
得:T=3mg(1-cosθ)
其竖直方向的分量为:T
y
=3mg(1-cosθ)cosθ
由数学关系可知,当cosθ=0.5,即:θ=60
0
时,T
y
最小
则台秤示数的最小值为:
N
min
=Mg-
T
y
=(M-
3
4
m)g
.
答:(1)小球通过最低点时对绳子拉力的大小为6mg.
(2)台秤示数的最小值为
N
min
=(M-
3
4
m)g
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/364898.html
十二生肖
十二星座