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一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩一端固定,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,若在懸點(diǎn)O的正下方釘一小釘,拉起小球至細(xì)繩水平位置時(shí),由靜止釋放小球,當(dāng)繩碰到小釘后,小球剛好能在以釘子C為圓心的豎直
一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩一端固定,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,若在懸點(diǎn)O的正下方釘一小釘,拉起小球至細(xì)繩水平位置時(shí),由靜止釋放小球,當(dāng)繩碰到小釘后,小球剛好能在以釘子C為圓心的豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).若不考慮細(xì)繩碰釘子時(shí)的能量損失及空氣阻力,求小釘?shù)奈恢肅距懸點(diǎn)O的距離.
物理
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時(shí)間:2019-12-14 17:23:02
優(yōu)質(zhì)解答
小球繞釘子圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),由重力提供向心力,由牛頓第二定律得:
mg=m
v
2
r
從開始運(yùn)動(dòng)到圓周的最高點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
mg(L-2r)=
1
2
m
v
2
聯(lián)立解得:r=
2
5
L
則小釘?shù)奈恢肅距懸點(diǎn)O的距離 CO=L-r=
3
5
L
答:小釘?shù)奈恢肅距懸點(diǎn)O的距離為
3
5
L.
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