如何研究小球的機械能是否與繩長有關

㈠ 【高一物理】機械能守恆與繩子拉力》》》

過程要分析清楚：小球先是自由落體，然後才是圓周運動！

繩長為L，由專幾何關系，屬下落的高度=L

所以自由落體到圓弧C點的速度v1:

v1^2=2gL

v1=√2gL

此時將和繩子發生作用力（類似碰撞），接著做圓周運動，所以沿圓周法線方向速度全部損失光，只剩下切線速度v2

v2=v1cos30°

接著由機械能守恆，到最低點速度v3

mv3^2/2=mv2^2/2+mg*L/2=1/2*(3mv1^2/4+mgL)=1/2*5mgL/2

v3^2=5gL/2.

繩子拉力F：

F-mg=mv3^2/L

F=mg+mv3^2/L=7mg/2.

小球落到懸點正下方的B點時對細線的拉力是7mg/2.

此題過程有些復雜，要搞清楚！

㈡ 一個小車固定一根桿子,桿子的頂部栓一個繩 繩的另一端固定一個小球，小球從水平釋放,小球機械能是否守恆

小球的機械能不守恆，因為當球往下擺的過程中，小車也會運動（這時整體機械能守恆，動量守恆），這時小球會參與兩個運動，一是下擺，二是隨小車一起運動，而這時繩對小球的拉力不是始終垂直於小球的實際運動方向（合運動方向），所以小球在運動過程中機械能不守恆．

㈢ 關於繩與小球,桿與小球的問題

你遇到的問題應該是臨界問題,解這一類型的題,要分析小球來到最高點時受到了回幾個力,從而答得知的臨界速度.
繩與小球：小球運動到最高點時,受到了重力與拉力的合力所提供的向心力而作圓周運動,即：F拉+mg=mvo²/r,當F=0時,受的力最小,速度最小為根號下gr,如果F大於0時,速度vt肯定大於最小速度,小球就能轉過去.
桿與小球：在運動到最高點時,桿對小球有一個支持力恰好與重力抵消,所以最小速度為0.
記住：桿對小球有支持力,繩子對小球有拉力,運動到最高點時,支持力與重力方向相反,拉力與重力方向相同.

㈣ 將小球系在一根繩子上,為什麼擺動一次所用的時間與繩長有關

因為公式是：
T=2x√L/G

x是帕，就那個算圓的那個3.14159…………

裡面就兩個變數，T和L
L是繩子的長度
T是周期內
g是重力加容速度是定數.由於g隨緯度變化不大，因此國際上將在緯度45°的海平面精確測得物體的重力加速度g=9.80665米／秒^2作為重力加速度的標准值。在解決地球表面附近的問題中，通常將g作為常數，在一般計算中可以取g=9.80米／秒^2。理論分析及精確實驗都表明，隨緯度的提高，重力加速度g的數值略有增大，如赤道附近g=9.780米／秒^2，北極地區g=9.832米／秒^2。

你說他不跟繩長有關，跟什麼有關啊？

㈤ 跪求高人指點 機械能守恆在圓周運動中的運用

不知道你的基復礎如何，所以做到針制對性強、高效地交流比較困難。
基本原則是：只要沒有滑動摩擦力的作用，那麼整個系統就是機械能守恆的，甚至不必考慮是否是圓周運動，或者勻速圓周運動。從機械能的角度看，要考慮的僅僅是速度大小、高度（對應重力做功與重力勢能）、彈性勢能（對應彈力做功，如果不做功，比如繩子或桿拉著物體做圓周運動等）。
仔細看一下你的問法，建議在處理曲線運動時淡化「圓周」運動這些與機械能無關的特點。
具體問題可以通過平時的練習，注意上面的要點，不要考慮得過於復雜，把各種有關無關的因素揉在一起，對於初學者而言，那會讓人抓狂。

㈥ 用繩子拉著一個小球在光滑的水平桌面上做圓周運動，繩子拉力大小與什麼因素有關小龍認為與小球的運動速

（1）由表格中數據知，小球的運動速度越大，橡皮筋的伸長就越；
（2）小明用專橡皮筋替代繩子進行實驗屬的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大小；
（3）做勻速圓周運動的小球受到的拉力除與小球的運動速度有關外，還與小球的質量以及圓周的半徑有關，當研究與速度的關系時，應當控制小球的質量和圓周半徑不變，但實驗中橡皮筋的長度改變，圓周半徑在發生改變．
故答案為：（1）長；（2）通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大小；（3）實驗中小球速度和圓周半徑都在發生改變．

㈦ 老師，一道題在探究單擺的周期跟哪些因素有關時，同學們提出可能跟繩長，擺角和小球的質量有關，如果要驗

假設：T與L、m、θ有關
要研究T和θ的關系，需控制L、m都不變。
這叫控制變數法

㈧ 為什麼單擺的時間只與繩的長度有關，而與小球的質量無關

因為重力加速度和質量無關
繩子長，單擺位移大，位移和時間有關系

㈨ 如何判斷機械能是否守恆

一、系統機械能守恆條件如果系統所受的外力滿足其中一條，則系統機械能有可能守恆，判斷機械能是否守恆不光分析系統所受外力情況，還要看所受內力情況。如果系統所受外力滿足以上條件之一，而系統所受內力又滿足以下其中一條，則系統機械能就守恆。用系統所受內力、外力的做功情況來判斷系統的機械能守恆時，外力和內力要同時滿足以上條件，機械能才守恆。

二、應用舉例

例1 如圖1所示，在光滑水平地面上勻速運動的物體其機械能是否守恆？圖1解析：在此題中說物體的機械能是一種習慣說法，其實應該是物體和地球組成的系統的機械能。選物體和地球為研究系統，對其進行受力分析：

外力：不受外力作用；

內力：重力，支持力；

支持力不做功，由機械能守恆條件可判斷系統機械能守恆。

例2 如圖2所示，在粗糙水平地面一物體在水平F作用下做勻速直線運動的物體其機械能是否守恆？解析：選物體和地球為研究系統，對其起進行受力分析：

外力：受摩擦力、拉力F作用；

內力：重力、支持力；

由機械能守恆條件可判斷系統機械能不守恆。

例3 如圖3所示，物體在斜面上受到平行斜面向下的拉力作用，沿斜面向下運動。已知拉力的大小恰好等於物體所受的摩擦力，則物體在運動過程中機械能是否守恆？


解析：如果選斜面、物體、地面三者來組成研究系統則：

內力：摩擦力、支持力N、重力G；

外力：沿斜面向下的拉力F；

由機械能守恆條件可判斷系統機械能不守恆。如果選物體、地面來組成系統則：

內力：重力G、支持力N；

外力：拉力F、摩擦力（它倆做功大之和為零）；

由機械能守恆條件可判斷系統機械能守恆。可見系統機械能守恆與否與所選那些物體為研究系統有關。

三、對內力做功的理解

內力都存在所選取系統之內，由力的相互性可知，必是成對出現的。如圖4所示，光滑滑輪兩端用輕繩掛著兩個質量不相等的物體，在兩物體運動過程中，機械能守恆，但內力做功了，內力對做負功，而對繩子的拉力對繩子做正功，同理與也是一個做正功一個做負功，且絕對值相同，所以內力做功為零。所以運動過程中機械能守恆。那麼內力做功一定為零嗎？圖4

如圖5所示，A木塊以初速度V滑上靜止在光滑水平面上的B木塊，最後A、B以共同速度運動，此過程中選A、B、地面為系統，則AB間的摩擦力是內力，由於A相對於地面滑動的距離大於B相對於地面滑動的距離，所以AB間相互摩擦力做功不為零，系統機械能不守恆。可見，一般情況下內力是摩擦力時內力做功不為零。遇到此類型題用系統能量轉化來判斷是否守恆更容易，本題中系統機械能有一部分轉化為內能，所以機械能不守恆。


圖5

機械能是否守恆的判斷是教學難點，也是重點，運用其守恆為解決力學問題開辟了新的途徑。避開了運用牛頓運動定律的復雜性，通過練習一定量的習題，使學生對系統機械能守恆有更深入的認識，能准確判斷系統機械能是否守恆，從而正確解題。應用以上方法判斷系統機械能是否守恆時，思路清晰，容易判斷。