高一物理力学题目6、 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F时,圆周

高一物理力学题目
6、 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F时,圆周半径为R,当绳的拉力增大到8F时,小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________.

详细解题过程 答案为1.5FR

830601ytr 1年前 已收到4个回答 举报

yqnh33 幼苗

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楼上回答不正确,如果增大拉力,匀速圆周运动的轨道没有改变的话,拉力的方向与小球运动的方向垂直,做功就为0了,但是这道题目中在小球的轨道由R变成R/2的过程中,拉力的方向与小球的方向不再垂直了,肯定是要做功的,对于这样一个变化的过程,我们可以由动能定理来求拉力所作的功:
设拉力为F时小球线速度大小为V1,拉力为8F时小球线速度大小为V2,设小球质量为m,拉力F所作的功为W
小球做匀速运动时拉力提供向心力,因此
1、拉力为F时:
F=m*V1*V1/R (1)
2、拉力为8F时:
8F=m*V2*V2/R (2)
(1)式(2)式联立得V2*V2=4V1*V1 (3)
mV1*V1=FR (4)
再根据动能定理有:
1/2mV1*V1+W=1/2mV2*V2 (5)
将(3)(4)代入(5)
得W=1.5FR

1年前

5

雨蝶813 幼苗

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3/2FR
解答如下:
起先,F等于向心力即:mv^2/R=F,可以推出此时小球的动能是E=1/2*mv^2=1/2FR
同理,变化后:动能E=2FR
两个E相减就是3/2FR即做的功

1年前

1

彈指間灰飛煙滅 幼苗

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0吧,拉力方向始终跟速度、位移方向垂直

1年前

0

z00710211 幼苗

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动能定理
MV1^2/R=F.2MV2^2/R=8F
功=2FR-0.5FR=1.5FR

1年前

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