Question

高一物理题一道

一细线长L=80cm,一端栓一质量为m=200g的小球,另一端固定,若拿住小球拉开,使线呈水平拉紧状态,放手让小球下落,求:
(1)若空气阻力不计,小球摆动过程中的最大速度,此时它所需的向心力;
(2)若小球到最低点时速度为v=2倍根号3m/s,则小球下摆过程中克服空气阻力做了多少功?

Answer 1

(1)
根据动能定理：1/2mVmax^2=mgL
Vmax^2=√(2gL)=√[2x10x(80/100)]=4m/s；
F＝mVmax^2/L=(200/1000)*4^4/(80/100)=4N 。
(2)
根据动能定理：
mgL－W阻＝1/2mV^2 。
W阻＝mgL－1/2mV^2＝0.2x10x0.8-1/2x0.2x(2√3)^2=0.4 J

Answer 2

(1)mgh=1/2mv^2
F=mv^2/r=0.2*2*10*0.8/0.8^2=5N
(2)根据能量守恒：1/2mv^2-W=mgh
W=0.4J