tceic.com
学霸学习网 这下你爽了
相关标签
当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

竞赛物理题


【练习 9】 在一根长度为 l 的绳子下端悬挂着一个质量为 M 的重锤, 上短固 定在一根以匀角速度 ? 旋转着的转轴上。如图 2.15(a)所示。 重锤以匀速率在一半径不变的的圆形轨道上运动。 求绳子与铅锤 方向所成角 ? 。

分析与解

由图 2.15(b)受力图,写出重锤运动方程 Tcos ? =Mg Tsin ? =Mr ? 2 =Ml ? 2 sin ? (2.41) (2.42)

方程(2.41)化为 T=Ml ? 2 联立方程(2.41) 、 (2.43)得 cos ? =
g l? 2

(2.43)

, ?1 =arcos(

l? 2 )

g

(2.44)

似乎所求的 ? 已经得到。但仔细检查答案发现,当 ? 较小时,

? ? l? 2 >1,即 cos >1,无意义。那么, 小时重锤跑到哪里去了?
根据物理上考虑,重锤一定在! ? 一定有解! 进一步检查发现,上面运算有问题。方程( 2.42 )不应该变为 (2.43) , 而应该变为 sin ? (T﹣M l? 2 )=0 sin ? =0, ? =0, ?3 = ? 2 (2.45)

g

方程(2.43)丢掉了 ? 的另一个解 (2.46)

这个解表示在小 ? 的时候, 重锤在铅锤位置, 而且不管 ? 为何值, 这个解都是允许的。 因此,本题解得三个平衡位置

讨论平衡位置稳定性, 我们可以在一个以 ? 角频率旋转的参照系 来考查,上面解得的 ? 值是平衡位置,但还不知道是否是稳定平 衡。对 ? 的偏离相当于在以悬线顶端 O 为圆心, l 为半径,竖直 平面内圆上偏离。 如图 2.15(c)所示重锤上作用三个力:绳张力 T,惯性离心力
M l? sin ?
2

cos ? ﹣Mgsin ? =Mgsin ? (

l? 2 cos ? g

﹣1)

(2.48)

利用此式,先判定在各平衡点附近切向力 f( ? )的正负

从上述两图可以得到稳定平衡解

最后,还可以用 cos ? ﹣ ? 曲线直观表示上面的结论。如图 2.15 (d)所示。


推荐相关:

物态变化——竞赛题精选(含答案)

物态变化——竞赛题精选(含答案)_学科竞赛_初中教育_教育专区。物态变化竞赛题 1. (2013 全国初中应用物理知识竞赛)在严寒的冬季,小明到滑 雪场滑雪,恰逢有一...


40道有趣的物理竞赛试题

40道有趣的物理竞赛试题_学科竞赛_初中教育_教育专区。物理竞赛试题 40 道有趣的物理竞赛试题 1、想从镜子里看到放大的像应该使用( )。 A.凸面镜 B.凹面镜 ...


2016年九下物理学科竞赛试题(含答案)

2016年九下物理学科竞赛试题(含答案)_学科竞赛_初中教育_教育专区。2015—2016 学年度第二学期第二次学科竞赛试卷 九年级 物理命题人:王炳杰 考试时间:90 分钟 ...


高三物理竞赛题

高三物理竞赛题_学科竞赛_高中教育_教育专区。含详解答案高三物理竞赛试题 1.(10 分)建筑工地上的黄沙堆成圆锥形,而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底...


中学生物理奥林匹克竞赛第30届试卷及答案

中学生物理奥林匹克竞赛第30届试卷及答案_学科竞赛_小学教育_教育专区。第 30 届全国中学生物理竞赛复赛考试试题解答与评分标准 [2013-09-21] 【一】 15分)一...


2015年全俄物理奥林匹克(理论部分)竞赛试题及答案

2015 年全俄物理奥林匹克(理论部分)竞赛试题及答案 九年级问题 9-1 加速行驶 司机在路边安放了平板电脑,它可以显示火车在相邻两根电线杆之间的路段的平均速 度。...


2013浙江省大学生物理创新竞赛试题及答案_图文

2013浙江省大学生物理创新竞赛试题及答案_学科竞赛_初中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档2013浙江省大学生物理创新竞赛试题及答案_学科竞赛_初中...


物理知识竞赛题目

物理知识竞赛题目_理学_高等教育_教育专区。很好的物理常识 物理知识竞赛题目 1、 宇宙中最快的速度是什么的速度?光速 3*10^8m/s 2、 爱因斯坦的国籍是什么?...


物理学术竞赛题目十六

物理学术竞赛题目十六_理学_高等教育_教育专区。物理反射知识 哈尔滨理工大学物理学术竞赛题目十六作者 一.参考翻译 当衣服受潮时会看起来更暗或者改变颜色。研究这一...


高中物理竞赛力学题集锦

高中物理竞赛力学题集锦_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。历届复赛力学题全国中学生物理竞赛集锦(力学) 全国中学生物理竞赛集锦(力学) 届预赛( 第 21 届预赛...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 学霸学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com