如图所示,一个人用手握着长为l的轻绳一端,绳的另一端连结一个大小不计的小球,当手握的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为的匀速圆周运动,绳的方向恰好能够始终与该圆相

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一个人用手握着长为l的轻绳一端,绳的另一端连结一个大小不计的小球,当手握的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为的匀速圆周运动,绳的方向恰好能够始终与该圆相切,并使得小球也在同一平面内做半径更大的匀速圆周运动。已知此时人的手给绳的拉力大小恒为T,请利用以上条件推导并表达:

(1)小球运动的线速度的大小v
(2)小球在运动过程中所受的摩擦力的大小f;
(3)小球的质量m;
(4)小球与桌面之间的摩擦热功率P
 

◎ 答案

(1)  (2)     
(3)
(4)

◎ 解析

(1)如图1所示:                    ……2分


                    ……4分
(2)小球受力分析如图2所示:
因为球在圆运动的切向是平衡态,所以有:
           ……4分
(3)小球做圆运动的动力学方程是:
         ……2分
          ……2分
(4)由能量转化和守恒定律有:
                        ……4分

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个人用手握着长为l的轻绳一端,绳的另一端连结一个大小不计的小球,当手握的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为的匀速圆周运动,绳的方向恰好能够始终与该圆相…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  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。

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