机械能守恒绳子突然绷紧类易错题
例:如图所示,
细绳的一端固定在O点,另一端系着一金属小球,小球的质量为m,细绳长为l.将细绳拉直,让细绳从偏离水平方向30°的位置由静止释放小球,已知重力加速度为g.求:
(1)细绳刚伸直时小球的速度大小;
(2)小球运动到最低点A时细绳受到的拉力
【易错点】误认为细绳突然被拉伸时机械能守恒。
一般情况下物体的碰撞或绳子的拉伸等,都会使物体一部分机械能转化为内能,此时物体机械能必定不守恒,而学生做题时容易将这一点忽略,从而造成错解.本题易犯的错误是误认为小球运动的整个过程中机械能守恒。
【练习】
如图所示,
第一阶段图,小球做平抛运动,机械能守恒.
一质量为m的小球,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的.今把小球从O点的正上方离O点的距离为8R/9的O₁点以水平的速度v₀=3√gR/4抛出,试求:
(1)轻绳即将伸直时绳与竖直方向的夹角为多少?
(2)当小球到达O点的正下方时绳对质点的拉力为多大?
第二阶段图,绳绷直时,绳刚好水平,以后做圆周运动.
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