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,
所以有:v
0=
… ①
從最高點到最低點的過程中機械能守恒:
mg?2L=
mv
2-
m…②
在最低點,由牛頓第二定律得:T-mg=
m…③
聯(lián)立可得:T=6mg.
(2)由①②式可求出小球在最低點的動能:
E
k=
mv
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:
E
p+E
k=0
故有:E
p=-E
k=
?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
?mgL.
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