题目内容
如图所示,长为L不可伸长的经绳,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球.最初小球位于A点,细绳伸直且水平,由静止将小球释放,小球将在竖直面内摆动,若预先在该平面内钉一个小钉子于
点,
与竖直方向夹角为θ,为使小球能绕
点在竖直面内做圆周运动,
的距离应满足什么条件?
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答案:略
解析:
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d=3L/(3+2cosθ) 在小球运动过程中,小球受重力和轻绳拉力作用,拉力方向始终与运动方向垂直,故在小球的运动过程中只有重力对它做功,满足机械能守恒定律.另外,要使小球能绕 选取 A点所在的水平面为参考面,则有:
由机械能守恒定律得:
由牛顿第二定律得: 由几何关系得:d+r=L③ 由①②③三式解得:d=3L/(3+2cosθ). 在应用机械能守恒定律的一船表达式解题时,注意重力势能零参考面的选取,选得巧,可使求解过种变得容易. |
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