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

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