作业帮质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,则在最低点时,绳的拉力为多少?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/09 05:25:49
质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,则在最低点时,绳的拉力为多少?
质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,则在最低点时,绳的拉力为多少?
质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,则在最低点时,绳的拉力为多少?
这道题不难,用能量守恒就可以解.
取最低点为0势面
∵水杯通过最高点的速度为4m/s,
即具有的动能为Ek=1/2mV²
且转动半径为1m.
则最高点具有的重力势能为Ep=2mgR
当运动到最低点时,重力势能全部转换为动能
∴1/2mV²+2mgR=1/2mV´²
由F=mV´²/R
∴绳子的拉力T=F+mg=99N
绳的拉力为99N.
mg2L+mV1^2/2=mV2^2/2 (机械能守恒）
F-mg=mV2^2/L
F=99N
55555555算术老出错，呵呵
机械能守恒,最低点的速度V=3根号2,拉力F=G+MV^2/R=15+67.5=82.5N
首先要对物体进行受力分析：物体只受重力 绳子的拉力 其他没有了吧？
因为只有保守力做功（也就是重力和拉力做功）
所以我们用机械能守恒比较快
我们把零势能点设在最低点
于是我们有：mgh+0.5mv'^2=0.5mv^2
我们得到0.5mv^2=mgh+0.5mv'^2得到v^2=48(m/s)^2
(注意此时的高度是圆的直径）
然后因为最低点...
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首先要对物体进行受力分析：物体只受重力 绳子的拉力 其他没有了吧？
因为只有保守力做功（也就是重力和拉力做功）
所以我们用机械能守恒比较快
我们把零势能点设在最低点
于是我们有：mgh+0.5mv'^2=0.5mv^2
我们得到0.5mv^2=mgh+0.5mv'^2得到v^2=48(m/s)^2
(注意此时的高度是圆的直径）
然后因为最低点F的方向竖直向上 mg的方向竖直向下
根据牛顿第二定律 列式得：F-mg=mv^2/r
可以求得F=29N
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