质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某
问题描述：
质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某
一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所作的功为多少?
答
在最低点:
向心力mV^2/R=绳子的张力T-重力mg=7mg-mg=6mg
(1/2)mV^2=3mgR
在最高点:
因恰能通过最高点,故 向心力mV1^2/R=mg
(1/2)mV1^2=(1/2)mgR
由最低点到最高点:
克服重力的功mg2R+克服阻力的功W=初动能(1/2)mV^2-末动能(1/2)mV1^2=3mgR-(1/2)mgR=(5/2)mgR
W=(5/2)mgR-2mgR=mgR/2