两个质量相同的小球AB,用长为2a的无弹性不可伸长的轻绳连接,开始时,B在A正下方,相距为a,今给A一个水平速度V0,同
两个质量相同的小球AB,用长为2a的无弹性不可伸长的轻绳连接,开始时,B在A正下方,相距为a,今给A一个水平速度V0,同时释放B,不及空气阻力,绳一旦伸直不再回缩,问经过多长时间,AB恰好第一次位于同一水平面上?
我的答案上先使绳子绷紧,后以A为参考系,B做匀速圆周运动,我的疑惑在于,为什么B可以做匀速圆周,向心力应该由A提供,然而这样会使A产生相对运动,使相对于A不再匀速圆周运动.另外,我用动量守恒做出,在处于同一水平面时,两球速度均为Vo/2（忽略重力影响）,方向水平向右,并无向下分速度,若是匀速圆周应只有向下速度,我不要答案,我只要过程以及每一步理由.
注明：我是高一学生,请在我理解范围内作答,
我的答案上先使绳子绷紧,后以A为参考系,B做匀速圆周运动,我的疑惑在于,为什么B可以做匀速圆周,向心力应该由A提供,然而这样会使A产生相对运动,使相对于A不再匀速圆周运动.另外,我用动量守恒做出,在处于同一水平面时,两球速度均为Vo/2（忽略重力影响）,方向水平向右,并无向下分速度,若是匀速圆周应只有向下速度,我不要答案,我只要过程以及每一步理由.
注明：我是高一学生,请在我理解范围内作答,
赞 xxw0905 幼苗
共回答了26个问题采纳率：84.6% 举报
AB第一次到达同一水平面上所需时间无法确定,就是爱因斯坦也无法确定,因为条件不足.但是能分析过程.
以A为参考系,B确实是做圆周运动,但不是匀速、而是变速的.另外,A这个参考系不是惯性参考系,即“非惯性参考系”,在非惯性参考系中中讨论物体受力,还得加上惯性力——这个概念不知道你学了没有.
我们可以通过质心看这个问题,也就是把两球看做整体,看整体的运动.从A获得初速度、两球同时释放的时刻开始,两球的质心就做平抛运动,平抛初速度是Vo/2；也就是水平方向速度为Vo/2的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的叠加.
质心（如果不知道质心概念,问你老师）的运动规律很明了,任何时刻的速度和位置可求,质心的运动轨迹就是平抛运动轨迹.绳子绷紧之前的运动过程我看你是很清楚了.绷紧的时刻、两球的相对位置正如上面一位解答者提供的图所示.绷紧后、从质心来看,两球要绕着质心以顺时针方向转动,直至绳子于水平平行,转动角度是30°.转动过程中的角速度不断改变,一开始的角速度不可求,角速度变化规律未知,只知道最后这个转动角速度为零——欲求过程的时间,光由初末状态无法确定,这不光是两小球质量、速度及能量,还涉及绳子本身的材料特性.
以A为参考系,B确实是做圆周运动,但不是匀速、而是变速的.另外,A这个参考系不是惯性参考系,即“非惯性参考系”,在非惯性参考系中中讨论物体受力,还得加上惯性力——这个概念不知道你学了没有.
我们可以通过质心看这个问题,也就是把两球看做整体,看整体的运动.从A获得初速度、两球同时释放的时刻开始,两球的质心就做平抛运动,平抛初速度是Vo/2；也就是水平方向速度为Vo/2的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的叠加.
质心（如果不知道质心概念,问你老师）的运动规律很明了,任何时刻的速度和位置可求,质心的运动轨迹就是平抛运动轨迹.绳子绷紧之前的运动过程我看你是很清楚了.绷紧的时刻、两球的相对位置正如上面一位解答者提供的图所示.绷紧后、从质心来看,两球要绕着质心以顺时针方向转动,直至绳子于水平平行,转动角度是30°.转动过程中的角速度不断改变,一开始的角速度不可求,角速度变化规律未知,只知道最后这个转动角速度为零——欲求过程的时间,光由初末状态无法确定,这不光是两小球质量、速度及能量,还涉及绳子本身的材料特性.
1年前 追问
9
可能相似的问题
-
1年前1个回答
你能帮帮他们吗
精彩回答