课外拓展
例题:质量为m的小球由长为L的细线系于A点,AB为通过AB的竖直线,E为AB线上的中点,AE=作过E点水平线于F,在EF上有铁钉D,如图,若线能承受的最大张力为9mg,现将小球拉至水平(线直)由静止释放,若小球能绕钉D作竖直面内圆周运动,则钉的位置在EF线上取值范围如何? 解析: 设线承受最大张力时钉在D处, 圆运动半径 (v—最低点速度) 由机械能守恒定律 由上列公式求得 随着小(左移,圆运动半径大,最高点圆运动的临界速度 大,而总能量一定,设钉离E距离为为最小值, 有 同理 联立各式得
例题:质量为m的小球由长为L的细线系于A点,AB为通过AB的竖直线,E为AB线上的中点,AE=作过E点水平线于F,在EF上有铁钉D,如图,若线能承受的最大张力为9mg,现将小球拉至水平(线直)由静止释放,若小球能绕钉D作竖直面内圆周运动,则钉的位置在EF线上取值范围如何?
解析:
设线承受最大张力时钉在D处,
圆运动半径
(v—最低点速度)
由机械能守恒定律
由上列公式求得
随着小(左移,圆运动半径大,最高点圆运动的临界速度
大,而总能量一定,设钉离E距离为为最小值,
有
同理
联立各式得
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