【必修2物理题】关于机械能守恒定律.一小球(视为质点)用长为4L的轻质细线悬挂于O点,将细线拉直并处于水平状态,由静止释放.当线转到竖直位置时绕到一个如图放置的边长为L的正方体木

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 09:29:42

【必修2物理题】关于机械能守恒定律.一小球(视为质点)用长为4L的轻质细线悬挂于O点,将细线拉直并处于水平状态,由静止释放.当线转到竖直位置时绕到一个如图放置的边长为L的正方体木
【必修2物理题】关于机械能守恒定律.
一小球(视为质点)用长为4L的轻质细线悬挂于O点,将细线拉直并处于水平状态,由静止释放.当线转到竖直位置时绕到一个如图放置的边长为L的正方体木块上,为使小球恰好能通过最高点而绕在木块上(绳和木块作用过程无能量损失).求木块的上边缘到O点的距离h至少应为多大?

【必修2物理题】关于机械能守恒定律.一小球(视为质点)用长为4L的轻质细线悬挂于O点,将细线拉直并处于水平状态,由静止释放.当线转到竖直位置时绕到一个如图放置的边长为L的正方体木
假设一个临界状态,当小球上升到最高点以上 要让小球恰好通过最高点而绕在木块上,则小球此时的运动速度要大于0.
小球离O点的距离为h-(4L-h-3L)=2h-L根据机械能守恒得,重力势能转化为 动能,而由上分析得,动能要大于0.故 mg(2h-L)>0 h>=L/2

整个过程机械能守恒:mgh=1/2mv^2
同时做圆周运动,重力提供向心力:mg=mv^2/l
联立可得:h=1/2l
但是又要求要将小球缠在木块上。则有h<=l
最终h至少应为l/2

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