一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动.今将力的大小改变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,
问题描述:
一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动.今将力的大小改变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功.
答
小球在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动时,有F1=m
v12 R1
解得mv12=F1R1.
小球在水平面上做半径为R2的匀速圆周运动时,有F2=m
v22 R2
解得mv22=F2R2
根据动能定理得,W=
mv22−1 2
mv12=1 2
.
F2R2−F1R1
2
答:小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功为
.
F2R2−F1R1
2