题目内容

(8分)如图所示,长为L=0.5m的轻绳一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系质量m=0.4kg的小球,给小球一足够大的初速度,使小球在倾角θ=300的斜面上做圆周运动,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为16N,此后小球继续作圆周运动,经过若干次圆周运动后,小球恰能通过最高点,求在此过程中小球克服摩擦力所做的功为多少?(重力加速度g取10m/s2

(8分)

       解:设在最低点,绳子的张力为16N时,小球的速度为v1,小球恰能通过最高点是速度为v2,在最低点:F-mgsinθ=m,V1=m/s

       在最高点:mgsinθ=m,V2=m/s根据动能定理:

       W=EK,-mg2Lsinθ-Wf=Mv22-mV12,Wf=1J

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