题目内容
长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示
(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?
(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?
(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,
如图所示:F=mgtanθ.
(2)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=
mv2
v=
拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=m
,
则T=3mg-2mgcosθ.
答:(1)拉力F的大小为mgtanθ.
(2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为
,绳子的拉力为3mg-2mgcosθ.
如图所示:F=mgtanθ.
(2)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=
1 |
2 |
v=
2gl(1-cosθ) |
拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=m
v2 |
l |
则T=3mg-2mgcosθ.
答:(1)拉力F的大小为mgtanθ.
(2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为
2gl(1-cosθ) |
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