一根輕繩長0.5m,它最多能承受140N的拉力,在此繩一端系著一質量為1kg的小球,另一端固定使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,為維持此運動,小球在最高點的速度大小取值范圍?
一根輕繩長0.5m,它最多能承受140N的拉力,在此繩一端系著一質量為1kg的小球,另一端固定使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,為維持此運動,小球在最高點的速度大小取值范圍?
物理人氣:639 ℃時間:2020-01-28 21:17:32
優(yōu)質解答
在這道題中維持圓周運動的向心力由細繩或球的重力提供,首先計算小球運動到最頂端所需要的最小線速度,即當重力完全提供給向心力時,mg=m*vmin^2/R,求得
10=1*vmin^2/0.5,vmin=√5m/s=2.24m/s
然后計算小球運動到最頂端所允許的最大線速度,即當重力加上細繩可以承受的拉力完全正好提供向心力時,mg+Fmax=m*vmax^2/0.5, 求得
10+140=1*vmax^2/0.5,vmax=√75m/s=8.66m/s
所以,小球在最高點德速度大小取值范圍為2.24m/s