一道高一物理中有关圆周运动的问题,急!!要有详细过程...

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 13:44:35
质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直面内做半径为R的圆周运动,运动过程中球受空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为多少???

经过半个圆周恰能通过最高点的条件是
重力提供向心力:mg=mv1^2
由“某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg”可知:6mg=mv2^2/R
根据动能定理可知:Wf+mg2R=1/2m(V1^2-V2^2)
可得:1/2mgR

最低点T=7mg,T-mg=mv1^2/R,最高点mg=mv2^2/R,克服做功就是W=0.5mv1^2-0.5mv2^2-mg*2R=3mgR

恰能通过最高点的意思是在最高点的时候速度为0,所以动量为0。而在最低点到最高点的过程中,动能转化为了势能,同时克服空气阻力做功。由于绳子的拉力一直垂直与运动方向,所以拉力不做功。

由题,先计算最低点的速度,由题,绳子张力-重力=向心力。
所以向心力mv^2/R=7mg-mg=6mg,解得v^2=6gR
假设克服空气阻力做功为W。
由能量守恒,0.5mv^2=2Rmg+W
W=0.5mv^2-2Rmg=3gRm-2Rmg=mgR

通过最低点时的速度可根据向心力计算,由条件知,最低点时向心力为6mg,根据公式向心力F=mv2/R,得V2=6gR,根据能量守恒,把最低点视为零势能点,所以最低点时只有动能E1=3mgR,小球恰能通过最高点的条件是V丿2=gR,最高点动能E2=mgR/2,势能为E3=2mgR,根据能量守恒,E1=E2+E3+E<空气》,所以空气做功为mgR/2 自己再算一遍,看看O(∩_∩)O~

解:
由题得:最低点向心力mvv/r=7mg-mg=6mg
∴v×v=6gr
∴E=mv*v/2=3mgr
∵恰能通过最高点
∴向心力全部由重力提供
∴mg=mV*V/r
∴V*V=gr
∴最高点能量为重力势能加动能,即E=2mgr+mgr/2
∴△E=3mgr-(2mgr+mgr/2)=mgr/2

你好:我手机回答的。你看能懂不…这题得用功能关系来做。首先设在最低点为零势能面,那么在最低点具有的机械能只有动能了,而跟且在最低点绳子拉力7