首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
机械能守恒定律
> 正文
返回
打印
如下图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网
◎ 题目
如下图所示，让摆球从图中的
C
位置由静止开始摆下，摆到最低点
D
处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由
D
点向右做匀减速运动，到达小孔
A
进入半径
R
=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭
A
孔。已知摆线长
L
=2m，θ=60°，小球质量为
m
=0.5kg，
D
点与小孔
A
的水平距离
s
=2m，
g
取10m/s
2
。试求：
（1）求摆线能承受的最大拉力为多大？
（2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面动摩擦因数μ的范围。
◎ 答案
解：（1）当摆球由C到D运动机械能守恒：mg(L-L
)=
mv
D
2
由牛顿第二定律可得：
F
m
-
mg
=m
可得：
F
m
=2
mg
=10N
（2）小球不脱圆轨道分两种情况：
①要保证小球能达到A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得：
-μ
1
mgs=0-
mv
D
2
可得：μ
1
=0.5
若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道。其临界情况为到达圆心等高处速度为零
由机械能守恒可得：
mv
A
2
=mgR
由动能定理可得：-μ
2
mgs=
mv
A
2
-
mv
D
2
可求得：μ
2
=0.35
②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点由牛顿第二定律可得：mg=m
由动能定理可得：-μ
3
mgs-2mgR=
mv
2
-
mv
D
2
解得：μ
3
=0.125
综上，所以动摩擦因数的范围为：0.35≤μ≤0.5或者μ≤0.125
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如下图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑…”主要考查了你对 【动能定理】，【机械能守恒定律】 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/202211/367766.html
十二生肖
十二星座
)=
mvD2 
mvD2
mvA2=mgR 
mvA2-
mvD2
mv2-
mvD2