一颗质量为m的珠子系在线的一端 线的另一端固定在天花板上 线长为l0先拉动珠子使线保持水平静止 然后
一颗质量为m的珠子系在线的一端,线的另一端固定在天花板上,线长为l0先拉动珠子使线保持水平静止,然后松手使珠子下落。求摆下角度q时这个珠子的速率和线的张力。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:以珠子为研究对象则当珠子在下落过程的任意位置时对其做受力分析如图2-6所示。根据牛顿运动定律分别列出沿切线和法线方向的方程有
整理式(1)做变量代换有
(3)将上式两端同乘以绳长l就有v=lω。根据初始条件对式(3)做积分有∫0vvdv=∫0qglcosθdθ (4)完成积分求解可得珠子的速率为
由式(2)可解得线中的张力为T=mgsinq+
=mgsinq+2mgsinq=3mgsinq
以珠子为研究对象,则当珠子在下落过程的任意位置时,对其做受力分析如图2-6所示。根据牛顿运动定律,分别列出沿切线和法线方向的方程,有整理式(1),做变量代换有(3)将上式两端同乘以绳长l,就有v=lω。根据初始条件,对式(3)做积分有∫0vvdv=∫0qglcosθdθ(4)完成积分,求解可得珠子的速率为由式(2)可解得线中的张力为T=mgsinq+=mgsinq+2mgsinq=3mgsinq
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