题目内容
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球;
(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热。
(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
练习册系列答案
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用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间:受测者将手放在直尺的某一刻度处,看到直尺下落,立即抓住直尺,记下此时的刻度.如果直尺下落的距离△h=20.00cm,则受测者的反应时间t为(g取10m/s2)( )
A、0.2s | B、0.14s | C、0.04s | D、0.02s |