物理圆周运动的问题,求详解一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引下在光滑的水平面以v=1m/s的速度做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大的半径做匀速圆周运动

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/03/29 14:14:08
物理圆周运动的问题,求详解一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引下在光滑的水平面以v=1m/s的速度做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大的半径做匀速圆周运动

物理圆周运动的问题,求详解一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引下在光滑的水平面以v=1m/s的速度做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大的半径做匀速圆周运动
物理圆周运动的问题,求详解
一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引下在光滑的水平面以v=1m/s的速度做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大的半径做匀速圆周运动求:
1.实际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.圆周半径增大后外界对绳子的拉力为多大

物理圆周运动的问题,求详解一个质量为m=2kg的小球在细绳的牵引下在光滑的水平面以v=1m/s的速度做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大的半径做匀速圆周运动
0.4
1.2
1.44
解析:
假设球在A点时迅速放长绳子,那么,球将沿着该点切线方向运动,轨迹为AB,因为AO=30,BO=50,所以AB=40,又因为球在B点运动状态发生突变(时间不计)所以第一问t=0.4/1=0.4
第二问 对小球刚到B点的速度进行分解(如图)沿着绳的方向速度变为0(有能量损失),只有该点切线方向的速度(图中的符号打不出来,请见谅)用相似计算的V=0.6 ω=1.2
第三问, F = mv²/R=1.44
应该是这样分析(但不能保证答案正确,若您有什么新见解,麻烦通知我)

ai~~~~~~~
来晚了

(1)  绳子迅速放长后, 小球将做匀速直线运动.直到绳子被拉直.

   如图 位移为AB=0.4m  时间t=0.4/1=0.4s

(2)  由于无外力作用, 小球的速率仍然为1m/s 由圆周运动公式

 mv²/R=mw²R  → 角速度w=v/R 于是w=2rad/s

(3) 由绳子拉力提供向心力 F = mv²/R = 2*1/0.5 = 4N  

   (R代0.5m, 速度代1m/s)

希望你能理解~!

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【1】
v沿切线方向
s=0.4m
t=0.4/1=0.4s
【2】
v2/r’=w2r'
w=2
【3】
F=mv2/r'=4N

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