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质量为m的质点系在不可伸长的轻绳

2021-04-23知识5

.愣是没看懂题..一质量为m的质点,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.今把质点从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 = 3/4抛出,如图所示.试求;(1)轻绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角θ为多少?(2)当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?

一根不可伸长的细轻绳,穿上一粒质量为m的珠子(视为质点),绳的下端固定在A点,上端系在轻质小环上,小 (1)珠子运动的轨迹建立如图所示的坐标系,原点O在过A点的竖直线与细杆相交处,x轴沿细杆向右,y轴沿OA向下.当珠子运动到N点处且绳子未断时,小环在B处,BN垂直于x轴,所以珠子的坐标为:x=PN,y=BN由△APN知:(AP)2+(PN)2=(AN)2即有(h-y)2+x2=(l-y)2,得:x2=-2(l-h)y+(l2-h2)…①这是一个以y轴为对称轴,顶点位于y=12(l+h)处,焦点与顶点的距离为12(l?h)的抛物线,如图1所示,图中的H=12(l+h),A为焦点.(2)珠子在N点的运动方程因为忽略绳子的质量,所以可把与珠子接触的那一小段绳子看做是珠子的一部分,则珠子受的力有三个,一是重力mg;另外两个是两绳子对珠子的拉力,它们分别沿NB和NA方向,这两个拉力大小相等,皆用T表示,则它们的合力的大小为:F=2Tcosα…②α为N点两边绳子之间夹角的一半,F沿∠ANB的角平分线方向.因为AN是焦点至N的连线,BN平行于y轴,根据解析几何所述的抛物线性质可知,N点的法线是∠ANB的角平分线.故合力F的方向与N点的法线一致.由以上的论证.再根据牛顿定律和题中的注,珠子在N点的运动方程(沿法线方向)应为:2Tcosα-mgcosα=mv2R…③2Tcosα=mgcosα+mv2R…④式中R是N点处轨道曲线的曲率。

如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点).A的质量为m,B的质量为4m.。

#质量为m的质点系在不可伸长的轻绳

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