暫無(wú)高三物理競(jìng)賽壓軸題的全部答案,僅能提供部分答案信息,部分答案信息如下:
1. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)加速度與速度的關(guān)系式:a=F/m=-kx/m=-βt^2。
2. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移x與時(shí)間t的關(guān)系式:x=Acos(ωt+ψ)。
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題目:
一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球,在豎直平面內(nèi)做半徑為 R 的圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為 v1,在最低點(diǎn)時(shí)的速度為 v2,求小球在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力所做的功。
答案:
克服重力所做的功為:
Wg = |(mgR) - (1/2)m(v2^2 - v1^2)|
解釋:
在最高點(diǎn),小球受到重力和向心力的作用,向心力由小球的重力充當(dāng)。根據(jù)向心力公式,有:
mg = m(v1^2)/R
而在最低點(diǎn),小球受到重力和向心力的作用,向心力由小球的重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換來(lái)提供。根據(jù)動(dòng)能定理,有:
(1/2)m(v2^2) - (1/2)m(v1^2) = mgh + Wg'
其中,Wg'表示小球在最低點(diǎn)克服重力所做的功。將上述兩個(gè)公式代入,可得:
Wg = |(mgR) - (1/2)m(v2^2 - v1^2)|
這個(gè)答案表示小球在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力所做的功。請(qǐng)注意,這個(gè)答案僅適用于給定的題目和假設(shè)條件。在實(shí)際應(yīng)用中,可能需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整或?qū)で髮I(yè)人士的幫助。