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  • 長為L的輕繩一端固定,另一端系住一個質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.在圓周最高點時,繩的張力恰好為零,設(shè)此時小球機械能為零.求: (1)小球在最低點時繩的張力

    長為L的輕繩一端固定,另一端系住一個質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.在圓周最高點時,繩的張力恰好為零,設(shè)此時小球機械能為零.求:
    (1)小球在最低點時繩的張力;
    (2)小球在最低點時的重力勢能.
    物理人氣:969 ℃時間:2019-08-22 14:56:46
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)在最高點,繩的張力為零,應(yīng)有:
    mg=m
    v20
    L
    ,
    所以有:v0=
    gL
    … ①
    從最高點到最低點的過程中機械能守恒:
     mg?2L=
    1
    2
    mv2-
    1
    2
    m
    v20
    …②
    在最低點,由牛頓第二定律得:T-mg=m
    v2
    L
    …③
    聯(lián)立可得:T=6mg.
    (2)由①②式可求出小球在最低點的動能:
     Ek=
    1
    2
    mv2=
    5
    2
    mgL…④
    由機械能守恒定律得,在最低點小球的機械能也為零:
    Ep+Ek=0
    故有:Ep=-Ek=?
    5
    2
    mgL.
    答:(1)小球在最低點時繩的張力是6mg;
    (2)小球在最低點時的重力勢能是?
    5
    2
    mgL.
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