一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引力下在光滑的水平平板上已一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm.现将牵引的绳子迅速放长20c
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/29 21:53:52
![一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引力下在光滑的水平平板上已一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm.现将牵引的绳子迅速放长20c](/uploads/image/z/14217108-60-8.jpg?t=%E4%B8%80%E4%B8%AA%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%3D2kg%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%90%83%E5%9C%A8%E7%BB%86%E7%BB%B3%E7%9A%84%E7%89%B5%E5%BC%95%E5%8A%9B%E4%B8%8B%E5%9C%A8%E5%85%89%E6%BB%91%E7%9A%84%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E4%B8%8A%E5%B7%B2%E4%B8%80%E4%B8%AA%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%3D2kg%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%90%83%E5%9C%A8%E7%BB%86%E7%BB%B3%E7%89%B5%E5%BC%95%E4%B8%8B%E5%9C%A8%E5%85%89%E6%BB%91%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E7%9A%84%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E4%B8%8A%E4%BB%A5%E9%80%9F%E7%8E%87v%3D1.0m%EF%BC%8Fs%E5%81%9A%E5%8C%80%E9%80%9F%E5%9C%86%E5%91%A8%E8%BF%90%E5%8A%A8%2C%E5%85%B6%E5%8D%8A%E5%BE%84r%3D30cm.%E7%8E%B0%E5%B0%86%E7%89%B5%E5%BC%95%E7%9A%84%E7%BB%B3%E5%AD%90%E8%BF%85%E9%80%9F%E6%94%BE%E9%95%BF20c)
一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引力下在光滑的水平平板上已一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm.现将牵引的绳子迅速放长20c
一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引力下在光滑的水平平板上已
一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm.现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大半径的新轨道上做匀速圆周运动.求
(1)实现这一过渡所经历的时间;
(2)在新轨道上做匀速圆周运动时,小球旋转的角速度;
(3)圆周的半径增大后外界对绳子的拉力为多大?
一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引力下在光滑的水平平板上已一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm.现将牵引的绳子迅速放长20c
如图:
1、由于是将绳子迅速放长,所以,小球将沿直线从 A 运动到 B .
AB间距离 S = √(r'² - r²) = √(50² - 30²) cm = 40 cm = 0.4 m
小球从A 到B的时间 t = S / v = 0.4 / 1.0 s = 0.4 s
2、小球运动到 B 时,由于绳在收紧,分速度 v2 减为零 , 小球以分速度 v1 做圆周运动.
由几何关系可知:v1 = v r /r′= 1×0.3/0.5 m/s = 0.6 m/s (理由 :sinθ = r / r′ = v1 / v )
所以,小球在新轨道上做匀速圆周运动的角速度 ω = v1 / r′= 0.6 / 0.5 rad/s = 1.2 rad/s
3、外界对绳子的拉力即为小球运动的向心力,
则拉力 F = mω²r' = 2×1.2²×0.5 N = 1.44 N