水平光滑轴上用长L的轻绳静止悬挂一小球,t=0时刻,对小球施加一瞬时水平向右的冲量I1。当t=3T时,再次给小球施加一与I1同方向的瞬时冲量I2,小球才恰好能到达最高点。已知小
◎ 题目
水平光滑轴上用长L的轻绳静止悬挂一小球,t=0时刻,对小球施加一瞬时水平向右的冲量I1。当t=3T时,再次给小球施加一与I1同方向的瞬时冲量I2,小球才恰好能到达最高点。已知小球始终在圆周上运动,求()的最大值? |
◎ 答案
◎ 解析
本题考查了动量定理、竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律等内容。考查了考生综合应用知识分析解决问题的能力。这类问题的关键在于通过受力分析、运动过程的分析,找出临界状态及临界条件进行求解。 两次施加水平冲量后小球恰好能到达最高点,说明总的能量是一定值即,小球始终在圆周上运动易得第一次能量有最大值(即冲量有最大值)是使小球运动到与轴水平的位置,从而知第二次能量有最小值(即冲量有最小值) ,因此()有最大值。 由动量定理,得小球受冲量I1后速度V1为 , 又因小球始终在圆周上运动,分析知此情况下最大运动范围是轴下方的半个圆周,由机械能守恒定律可得第一次冲量最大值I1max 。 同理分析经过周期的整数倍数的时间,小球到最低点恰好向右运动,此时又施加了水平向右的冲量I2, 最低点到最高点的过程中,由机械能守恒定律得 , V2是小球到最高点的临界速度 , 所以由上述公式得I2的最小值为,则。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“水平光滑轴上用长L的轻绳静止悬挂一小球,t=0时刻,对小球施加一瞬时水平向右的冲量I1。当t=3T时,再次给小球施加一与I1同方向的瞬时冲量I2,小球才恰好能到达最高点。已知小…”主要考查了你对 【生活中的其他圆周运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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