高一物理题 1.关于圆周运动 2.关于机车功率和加速运动

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/16 11:15:51
1.长为0.5m的轻杆（忽略质量），绕其一端，在竖直平面内做圆周运动，另一端连一质量m=2kg的小球。当小球在最高点时，小球对杆的压力是4N。求小球转到最低点时，杆对小球拉力的大小。（g取10）

2.汽车在某段直线路面上，以恒定的功率，初速运动。当速度为4m/s时的加速度为a，当速度为8m/s时的加速度为a/4.则汽车运动的最大速度是多少？

1 最高处受力分析,杆对他向上4N,重力向下20N,合力向下16N
合力即为向心力 f=M*V^2/R
求得V^2=4
再用动能定理,最低处动能-最高处动能=重力做功
最低处动能-0.5*2*4=2*10*(0.5*2)
所以最低处动能=24 所以最低处v^2=24
f=M*V^2/R f=2*24/0.5 f=96N 而重力向下为20N,合力(向心力)向上,为96N,所以杆对球向上微116N.

2 p=f*v
分别对于2个情况:两次p相同,但是前者速度是后者一半,所以前者的F是后者2倍

这个fF指的是牵引力,并不包括摩擦阻力.
再看加速度,加速度比是4/1 ,所以合力比是4/1

就是(2F-f)/(F-f)=4/1 f=2/3F

再分析第二种情况,p=F*v
那么F=P/8
若速度最大,那么即没有加速度,F最小时,F最小即=摩擦力,2/3F
此时p=F*V,f=p/8*2/3=p/12 v=12

第二题
假设功率为P 摩擦力为f 质量为M
P/4-f=Ma
P/8-f=1/4Ma
得P/8=3/4Ma
即P=6Ma
最大速度为匀速，牵引力等于阻力
F= f=1/2Ma
V=P/f=12

1）最高点mg-F=mv1^2/L, F=4N,最低点F拉-mg=mv2^2/L.
两式联立得，mv2^2-mv1^2=（F拉-mg）L-（mg-F）L
由最高点到最低点机械能守恒得，
(1/2)mv1^2+mgL=(1/2)mv2^2,变形得2mgL=mv2^2-mv1^2，所以mv2^2-mv1^2=2mgL=（F拉-mg）L-（mg-F）L
求F拉=

2）我下去看看，一时还想不出来！

1.16N