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绝对柔软而均匀的细线 有一均匀、柔软、无张力、无伸缩的绳索,两段固定,绳索仅受重力的作用而自然下垂,平衡时应是怎样的曲线?

2021-04-26知识2

有一均匀、柔软、无张力、无伸缩的绳索,两段固定,绳索仅受重力的作用而自然下垂,平衡时应是怎样的曲线? 取绳索的最低点为A,取y轴为过A点铅直向上,并取x轴水平向右,离A点的长度为a.然后设该绳索的曲线方程为y=f(x),取绳索上的任意一点M(x,f(x)),设AM的长度为S,绳索受到的重力为pgs(其中p为绳子的密度,g为重力加速度).设绳子在A点受到的水平张力为H,绳子在M点受到的沿着切线方向的张力大小为H,与水平方向的夹角为O.将H沿着水平和铅直方向正交分解,根据平衡就有TsinO=pgs,TcosO=H,两式相除得tanO=pgs/H,设H/pgs=常数a.然后就有tanO=1/a乘以s.其中s=根号下(1+y的导数的平方)在0到x上的积分.然后代入式子就可以得到一个二阶微分方程,求解就可以得到曲线方程了.

如图所示,一条均匀的柔软铁链,总长度为L,质量为m,放在光滑桌面上,由于其一端有少量伸出桌面下垂而牵动整条链条下滑.不计一切摩擦,试求铁链刚从桌面滑离时的速度 从静止到刚从桌面滑离的过程中,由机械能守恒可得:12mv2=mg?L2解得:v=gL当有14L长度离开桌面是,张力最大,最大张力T=14mg.故答案为:gL;14mg

质量为m的小球系在不可伸长的柔软细线的一端 应该选D整个过程只有重力做功,拉力不做功,机械能守恒系统外力只有绳一端的拉力,方向过圆柱中心,对系统角动量矩为0,角动量守恒

#绝对柔软而均匀的细线

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