一道关于圆周运动的物理题目
问题描述:
一道关于圆周运动的物理题目
长为L的轻绳,一端系一质量为m的小球,一端固定于O点,在O点正下方距O点h处有一根钉子C.现将绳拉到水平由静止释放,欲使小球到达最低点后能够以C为圆心做完整的圆周运动,试确定h应满足的条件.
答
高中物理的很经典的题目...求解的时候有两个假定,一个是小球在触碰钉子C的时候,机械能不发生变化.另外一个就是小球绕着C的转动的时候,在最高点的向心力是mg.然后怎么做我没办法把每一步的过程给你写下来,大概的思路是这样的。1. 一开始从水平到最低端,不考虑能量损耗的化,到底部,动能=mgL2. 触碰到钉子C,小球的动能不变3. 小球绕着钉子C做圆周运动,到圆周运动的顶部的时候,动能=mgh4. 这个时候要保证他不落下来,那么他的速度必须足够大才行,多大呢?大到绳子的张力为0,并且球不掉下来,那么这个时候小球只受到重力的作用,那么这个时候圆周运动的向心力=mg。5. 根据这个临界条件向心力把最小速度求出来,然后把mgh的动能带入公式,h的条件就出来了,h有一个最小值。