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回答:蓝玛瑙 级别:二级教员 2010-04-05 13:34:39 来自:河南省平顶山市 |
竖直平面内的圆周运动问题。 第一问,重力和拉力的合力提供向心力,根据向心力公式可以得出答案。 第二问,机械能守恒定律的应用,对于绳子断后的情况要注意啊 |
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回答:青山绿水 级别:专业试用 2010-03-20 18:57:36 来自:河南省平顶山市 |
对于本题,我主要给你提供一个基本的思路。 第一,牵涉到力的问题,一般要根据向心力来联系。 向心力既可以联系速度,也可以联系物体受力。 第二,顶端与低端的速度联系,考虑功能思路。 当只有重力做功时,满足机械能守恒。 也可由动能定理求解。 第三,对于绳子情况,过顶端时牵涉到一个临界情况,即只有满足一定的关系,才可以过。当恰好过顶端时,拉力为零。此时重力提供向心力,可得临界速度等于根号下gR. 好了,对于本题,我们就可以求解了。 对于第一问, 易知,在低端,有重力和拉力两者的合力提供向心力,则 F-mg=mv平方/R, 而R=L; 所以拉力F=mg+mv平方/L。 第二问。 设顶端速度为v0,则有机械能守恒,可得 mv0平方/2+2mgL=mv平方/2, 则v0可以表示。 绳断后,物体做平抛运动。 在顶端,有 h+L=gt1平方/2; S=v0t1; 在低端,有 h-L=gt2平方/2; S=vt2。 联立以上各式,可得 h=(v平方-2gL)/2g。 (提示,把时间t1、t2分别代入S即可)。 第三问 考虑临界情况,恰好过顶端时,v0=根号下gL. 在利用机械能守恒,可得低端速度v=根号下5gL. 代入第二问的结论,即可求得临界值h=3L/2. 故h>3L/2。 sorry,部分符号打不出来,希望能对你有所帮助。 |
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