问题 选择题

用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球,将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直.放手后小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最低点的势能取做零,则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为(  )

A.

1
2
mg
gl

B.mg

gl

C.

1
2
mg
3gl

D.

1
3mg
3gl

答案

设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v,此时绳与水平方向的夹角为θ,

则由机械能守恒定律得mglsinθ=

1
2
mv2=
1
2
mgl,

解得  sinθ=

1
2
,v=
gl
           

即此时细绳与水平方向夹角为30°,

所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°=

1
2
mg
3gl
.所以C正确.

故选C.

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