EJU 2020 年第 2 回 物理 第 5 题

考点
机械能守恒、匀速圆周运动
领域
力学
难度
困难
标准答案
③

解析摘要

标准解析

由释放位置求最低点速率

先研究小物体从释放点摆到最低点的过程。细线张力始终垂直于瞬时位移而不做功,重力势能的减少全部转化为动能。

  1. 确定下降高度

    初始细线与竖直方向夹角为 60°60°,相对于最低点的高度为

    h=L(1−cos⁡60°)=L2h=L(1-\cos60°)=\frac{L}{2}

    。

    因此机械能守恒给出

    12mv02=mgh=12mgL\frac12 mv_0^2=mgh=\frac12 mgL

    ,

    即最低点速率满足 v02=gLv_0^2=gL。

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