中科新闻网《十字架》歌曲:物理试题
来源：百度文库 编辑：中科新闻网 时间：2024/04/27 21:04:47
一小球一初速度为4米/秒的速度在一竖直的圆环的底部开始作圆周运动 第一次回到底部时候 速度为3米/秒 问第二次回到底部的速度为
A 2m/s B 3 m/s C1.4m/s D大于1.4m/s
帮忙分析一下 应该从什么地方开始想 谢谢！
A 2m/s B 3 m/s C1.4m/s D大于1.4m/s
帮忙分析一下 应该从什么地方开始想 谢谢！
第一圈损失的动能为1/2*m*(4*4-3*3）=7m/2
损失动能原因是空气阻力或摩擦阻力等阻力， 这些造成损失动能的阻力均随速率增大而增大。
第二圈速度小于第一圈，故此损失动能小于7m/2，第二圈结束时剩余动能大于1/2*m*3*3-7m/2=m
速度大于根号2=1.414......m/s
C1.4m/s
16m/2-9m/2=每次损失的能量
小球在整个过程中受到重力支持力以及摩擦力的作用。（若没有摩擦力，那么小球只有重力做功——支持力一直未做功，应该机械能守恒，那么回到底部时的速度应该还是4米/秒，而现在是3米/秒，说明有能量损失，所以肯定存在摩擦力）
小球转动一圈所损失的机械能是（1／2）m（4＾2）-（1／2）m（3＾2）＝（5／2）m焦耳
故第二圈完毕后又一次损失了这么多的机械能，此时剩下的动能为（1／2）m（3＾2）-（5／2）m＝2m＝（1／2）m（v＾2），得到v＝2米/秒
选A
注意这里重力势能动能消耗转化为内能，每次回到底点时重力势能都相同
还有单位问题我没有过细写，你注意具体写过程时单位是不能漏掉的哦！好在这道题是选择题
选d,损失能量是由于摩擦,而摩擦力正比于正压力,正压力与重力,向心力有关(可以自己画示意图看看).第二圈的速率处处小于第一圈的相应处,故向心力也小,所以正压力处处小,即摩擦力也小,所以损耗的能量比第一圈小.然后根据楼上的楼上的计算,应大与根号2,即约1.4