作业帮关于力与运动的一题16．（15分）一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 17:08:53
关于力与运动的一题16．（15分）一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图
关于力与运动的一题
16．（15分）一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图像如图所示,已知小球在最低点A的速度vA＝6 m/s,求：
1.小球在最低点处绳子的拉力多大?
2.小球在最低点时加速度多大?
3.小球在最高点的动能Ek多少?
答案中第四题的思路是：
把TA=14N、VA=6m/s 代入TA=mg+mVA^2/L
14=2+0.2*6^2/L
得：L=3/5米
把L=3/5米代入TB+mg=mVB^2/L
得：2+2= mVB^2/L
mVB^2=2.4
EKB=1.2焦耳
有人有更简便的做法吗？最好是能直接运用动能定理。
关于力与运动的一题16．（15分）一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图
解
根据图像的周期规律性可以看出小球做匀速圆周运动,所以不管小球在哪,所需的向心力大小一定
设小球重G
最低点时 向心力方向向上,绳子拉力最大,为14N
所以向心力是14N-G
最高点时 向心力方向向下,绳子拉力最小,为2N
所以向心力是2N+G
有14N-G=2N+G 解出G=6N
1.小球在最低处时绳子拉力为14N
2.最低处的加速度大小即为向心加速度大小,小球质量是 6÷10=0.6kg
所以加速度大小是 向心力÷小球质量=40/3 m/s²
3.最高点的动能为 mv²/2=0.6×6²÷2=10.8J
我也不懂了..怎么向心力不是一定的..物重怎么是2N?
楼主看在我辛苦的份上,分给我吧~
1 2 问明白吗
我先说第三问吧
由题可知 TA=14N VA=6m/s TB=2N (设B为最高点）
最高点动能为1/2mVB^2
由向心力公式可得
FA向=TA-mg=mVA^2/L------------1
FB向=TB+mg=mVB^2/L------------2
等等...看来要先做前两问 再看下..
重...
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1 2 问明白吗
我先说第三问吧
由题可知 TA=14N VA=6m/s TB=2N (设B为最高点）
最高点动能为1/2mVB^2
由向心力公式可得
FA向=TA-mg=mVA^2/L------------1
FB向=TB+mg=mVB^2/L------------2
等等...看来要先做前两问 再看下..
重新来过....
第1问 不解释了 最低点拉力最大为14N
第2问 注意不是匀速圆周运动啊
由题可知（L为半径）
TA-mg=mVA^2/L（向心力公式）---------1
TB+mg=mVB^2/L（向心力公式）----------2
1/2mVA^2=mg2L+1/2mVB^2（能量守恒）----------3
三式一解即可得到L、VB、m的值 （这里我不详细解了 答案应该有）
从而可得知最低点向心力大小..然后用FA向/m=a 就可以求出加速度
第3问
直接用第2问的值 带进去就行了EK=1/2mVB^2 =1.2J
收起
前两问小弟就不解答了，第三问
不知道你们老师说过没有，用动能定理可以证得
绳子模型：最低点拉力-最高点拉力=6mg
由图像 所以 6mg=14-2=12N
所以mg=2N
应该没疑问了吧 呵呵~~~