问题
问答题
长为L的轻绳,一端用质量为m1的环套在水平光滑的固定横杆AB上,另一端连接一质量为m2的小球,开始时,提取小球并使绳子绷紧转到与横杆平行的位置(如图7)然后同时释放环和小球,当小球自由摆动到最低点时,小球受到绳子的弹力多大?
答案
3m2g+2m22g/m1
对系统分析可知:沿x方向(水平方向)的动量守恒和系统(包括地球)的机械能守恒,则有:
m1v1+m2v2="0 " ①
m1v12/2+m2v22/2=m2gl ②
v1、v2分别为小球摆到最低点时环、球的速度,以向左为正.
联立①②两式,解得:v1=-m2 /m1
v2=.
小球相对于环的速度v21=v2-v1=(1+) ③
又由牛顿第二定律,有
N-m2g=m2 ④
联立③④式,解得:N=3m2g+2m22g/m1
当m1>>m2时,N=3m2g