关于高一功和能,动能定理的问题:…………!关于高一功和能,动能定理的问题:质量为M的小球系在绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 10:07:24
关于高一功和能,动能定理的问题:…………!关于高一功和能,动能定理的问题:质量为M的小球系在绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一

关于高一功和能,动能定理的问题:…………!关于高一功和能,动能定理的问题:质量为M的小球系在绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一
关于高一功和能,动能定理的问题:…………!
关于高一功和能,动能定理的问题:
质量为M的小球系在绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道最底点,这时候绳子的张力为7MG,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周运动恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力作的功为?(用动能定理求解).

关于高一功和能,动能定理的问题:…………!关于高一功和能,动能定理的问题:质量为M的小球系在绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一
以小球在最低点为初态,最高点为末态
全程利用动能定理
由于绳子拉力始终与速度方向垂直,所以拉力不做工
只有重力和摩擦力做工
摩擦力做负功,所以机械能减少量等于摩擦力所做的功
最低点动能:E1=1/2M V1方
最高点动能;E2=1/2M v2方
根据圆周运动规律;
最低点:F向心力=MV1方/R
而F向心力又=7MG-MG=6MG
所以6MG=MV1方/R
解得V1方=6GR
所以E1=3MGR
刚好通过最高点的速度V2方=GR
所以E2=1/2MGR
E1-摩擦力所做的负工=E2+2MGR(重力势能改变量)
即:3MGR-摩擦力所作的负工=1/2MGR+2MGR
解得:摩擦力所作的工=1/2MGR
摩擦力所做的负工就等于物体克服摩擦力所作的工
也就是克服空气阻力所作的工
最终答案:1/2MGR
以上的符号全部沿用提问者所出示的符号
写得这么详细,还是多给点分吧(开个玩笑)帮的上忙就行

假设小球通过轨道最底点时的速度为V1,通过最高点的速度为V2,
7MG-MG=MV1V1/R
MV2V2/2-MV1V1/2=-2MGR+F
MV2V2/R=MG
求出F就可以了

在最低点,
Fn=MV平方R
v=根号6gr
根据机械能守恒,
2mgr+1/2mv2平方=1/2mv平方
得v2=根号2gr
然最高点v=0
所以 1/2mv2平方=W阻=mgr

设:最低点为重力势能的时能零点;( 即:V=0)分别找到最低点和最高点小球所具有的能量。最低点能量为:E1+V1 最高点能量为:E2+V2
有:E1=mvv/2 V1=0 E2=muu/2 V2=2mgR (v为最低点处小球的速度 u为最高点处小球的速度)
最低点:7mg-mg=mvv/R (张力和重力共同提供向心力)
最高点:mg=muu/R (重力提供向心力)

全部展开

设:最低点为重力势能的时能零点;( 即:V=0)分别找到最低点和最高点小球所具有的能量。最低点能量为:E1+V1 最高点能量为:E2+V2
有:E1=mvv/2 V1=0 E2=muu/2 V2=2mgR (v为最低点处小球的速度 u为最高点处小球的速度)
最低点:7mg-mg=mvv/R (张力和重力共同提供向心力)
最高点:mg=muu/R (重力提供向心力)
所以得:E1=3mgR E2=mgR/2
由能量间的转换关系:(E1+V1)-W=E2+V2
得:W=E1+V1-E2-V2=3mgR+0-mgR/2-2mgR=mgR/2

收起

7mg=F向+mg,(mv2^)/R=6mg,所以动能E=3mgR
最高点动能为(1/2)mgR,所以3mgR=mgh+(1/2)mgR+W,
而h=2R,所以小球克服空气阻力作的功为W=(1/2)mgR