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一道典型的牛顿动力学问题

2015年03月24日，分类：高中物理研究；标签归档: 高中物理学习

这是一道典型的动力学问题，并不是特别复杂，不过考点比较多，涉及受力分析、牛顿运动定律、向心力公式和动能定理。

一道典型的牛顿动力学问题

一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。

此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，求：

（1）细绳对B球的拉力和A球的质量；

（2）若剪断细绳瞬间A球的加速度；

（3）剪断细绳后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力

解析过程如下：

（1）对B球，受力分析如图所示。

physics 　 physics 　　　　　①　( 1分)

对A球，受力分析如图所示。在水平方向

physics 　　　　② ( 1分)

在竖直方向： physics 　　③ ( 2分)

由以上方程解得： physics 　　　　　　　④　　( 1分)

（2）剪断细绳瞬间，对A球： physics 　　( 2分)

physics ⑤　 ( 2分)

(3) 设B球第一次过圆环最低点时的速度为v，压力为N，圆环半径为r.

则：　 physics physics ⑥　( 2分) physics ⑦　( 2分)

⑥⑦联解得：N＝3mg　( 1分)

由牛顿第三定律得B球对圆环的压力　N/＝N＝3mg　方向竖直向下 ⑨　( 1分)

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文章发布于2015年03月24日。文章标签: 高中物理学习
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