题目内容
如图4-1所示:摆球的质量为m,从偏离水平方向30°的位置由静释放,设绳子为理想轻绳,求小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?
设悬线长为l,下球被释放后,先做自由落体运动,直到下落高度为h=2lsin,处于松驰状态的细绳被拉直为止。这时,小球的速度竖直向下,大小为。
当绳被拉直时,在绳的冲力作用下,速度v的法向分量减为零(由于绳为理想绳子,能在瞬间产生的极大拉力使球的法向速度减小为零,相应的动能转化为绳的内能);小球以切向分量开始作变速圆周运动到最低点,在绳子拉直后的过程中机械能守恒,有
在最低点A,根据牛顿第二定律,有
所以,绳的拉力
当绳被拉直时,在绳的冲力作用下,速度v的法向分量减为零(由于绳为理想绳子,能在瞬间产生的极大拉力使球的法向速度减小为零,相应的动能转化为绳的内能);小球以切向分量开始作变速圆周运动到最低点,在绳子拉直后的过程中机械能守恒,有
在最低点A,根据牛顿第二定律,有
所以,绳的拉力
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