试题与答案

(14分)如图所示,长为L1的轻质绳子(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小

题型:计算题

题目:

(14分)如图所示,长为L1的轻质绳子(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小不计),绕绳的另一端O恰能在竖直平面内做圆周运动。

(1)求小球过最高点A的速度?

(2)如果最低点B的速度与最高点A存在VB2=VA2+4gL1求小球在B点所受绳子的拉力?

(3)如果最低点B到水平面D点距离为L2,在上述(1)和(2)条件下A点或B点释放小球,他们落地点到水平面D点的水平位移相等,求L1和L2的关系?

答案:

(1)(2)6mg(3) L1=2L2

(1)小球过最高点Amg=mv2/r……………………………(2分)    

VA=………………………………(1分)

(2)小球在B点所受绳子的拉力F-mg="mVB2/L1" ………(2分)   

F=6mg…………………(1分)

(3)在B点  X="VB" t(1)…………………………………(1分)      

L2="1/2" gt2 (2)……………………………(1分)

在A点  X="VA" t1  (3)………………………………(1分)   

2 L1 +L2 ="1/2" g t12  (4) ………………(1分)

由题设条件VB2="VA2+4gL1" (5)………………………(1分)

由(1) (2) (3) (4) (5)得  L1=2L2  ………………(3分)

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