一根跨过固定水平光滑细杆O的轻绳,两端各系一小球。。。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 15:32:15
一根跨过固定水平光滑细杆O的轻绳,两端各系一小球,球A置于地面,球B被拉至与细杆等高的位置,在绳刚被拉直时(无张力)释放B球,使B球由静止下摆,设两球质量都是m,则A球刚要离开地面时,跨越细杆的两段绳之间的夹角为多大?

线上拴一小球,将线拉直呈水平,以后从静止释放小球。小球在向下运动过程中,摆线与竖直方向成多大角度时,小球获得的竖直分速度最大?

由等重的相同材料做成的高度相等的正方体A和圆柱体B放在水平地面上。问:推倒A和B中哪一个要困难些?为什么?

这题好难...
第一问 思路:A刚刚离开地面说明绳子的拉力是mg 剩下的就是数学问题了----A球的垂直向下的重力mg 与绳子拉力mg 的合力方向是圆弧的外切线方向 因此夹角是0 也就是B运动到最低点时候(得出这个结果我也很诧异,毕竟高中物理知识都快忘光了,隐约觉得不太对劲,结果可能不正确,期待高人解答。)
第二问 思路:设夹角为α 此时小球的速度V0可求(此时小球距离初始未知的高度可求,重力势能全部转化为动能可求速度V0)V0方向为垂直细绳方向--即圆弧切线方向,速度分解,求出竖直速度V1关于α的表达式,做极限求解。
第三问 应该是正方体。说明:等重情况下 圆柱体体积更小 推倒时,推点和受力点之间的连线圆柱体更短一些 所以圆柱体的重心升高的量比正方体要小 因此得出结论。

1 设B球做圆周运动的半径为L,所求角为a角
mgL*cosa=1/2mv^2 动能定理求出速度
mg-mgcosa=mv^2/L 临界状态的向心力与速度关系
我算得a=arccos1/3

2 当绳拉力的竖起分量等于重力时竖直速度最大,之后竖直方向加速度就向上了,还是第一问的方法
mgL*cosa=1/2mv^2
F-mgcosa=mv^2/L
Fcosa=mg
我算得a= arccos根号3/3

3 底面积相同的话,正方形的边长更大一些吧,正方体应该更难推倒,应用的是力矩知识,边长越长,支点到重心的作用线就越长,G*L2阻力矩就越大,动力的力臂应该就是高的一半(如果从中点施力的话),因为FL1=GL2,F就越大

三道不错的题,别忘了画图