擺動(dòng)是生活中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式,秋千、鐘擺的運(yùn)動(dòng)都是我們熟悉的擺動(dòng)。擺的形狀各異,卻遵循著相似的規(guī)律。
(1)如圖1所示,一個(gè)擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng),小球質(zhì)量為m,拉起小球使擺線與豎直方向夾角為θ時(shí)將小球由靜止釋放,忽略空氣阻力。
a.求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)球的拉力的大小F。
b.如圖2所示,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到擺線與豎直方向夾角為α(α<θ)時(shí),求此時(shí)小球的角速度大小ω1。
(2)如圖3所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,一端可繞固定在O點(diǎn)的光滑軸承在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),在距O點(diǎn)為L2和L處分別固定一個(gè)質(zhì)量為m、可看作質(zhì)點(diǎn)的小球,忽略輕桿的質(zhì)量和空氣阻力。
a.將桿與小球組成的系統(tǒng)拉到與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放,當(dāng)系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)到與豎直方向夾角為α(α<θ)時(shí),求此時(shí)系統(tǒng)的角速度大小ω2。
b.若θ較小,系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),對(duì)比ω2和ω1的表達(dá)式,參照單擺的周期公式T=2πLg,寫出此系統(tǒng)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期的表達(dá)式,并說(shuō)明依據(jù)。
L
2
L
g
【考點(diǎn)】桿球類模型及其臨界條件.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:355引用:3難度:0.3
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1.一輕桿下端固定一質(zhì)量為M的小球,上端連在軸上,并可繞軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力。在最低點(diǎn)給小球水平速度v0時(shí),剛好能到達(dá)最高點(diǎn),若小球在最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度從v0不斷增大,則可知( )
發(fā)布:2024/9/27 0:0:1組卷:67引用:2難度:0.8 -
2.如圖所示,一長(zhǎng)為0.1m的輕桿的一端固定在位于O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量為0.1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),P是圓周上的最高點(diǎn),Q為最低點(diǎn)。已知重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( ?。?
發(fā)布:2024/10/13 0:0:1組卷:335引用:1難度:0.5 -
3.一根長(zhǎng)L=60cm的輕桿一端固定著一個(gè)小球,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知球的質(zhì)量m=0.5kg,求:(g=10m/s2)
(1)試確定到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值;
(2)小球到達(dá)能夠最高點(diǎn)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度;
(3)當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s時(shí),輕桿對(duì)小球的作用力.發(fā)布:2024/9/27 4:0:1組卷:7引用:2難度:0.3
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