輕繩突然繃緊模型是一類非常容易錯的題目,很多同學往往會忽略輕繩繃緊瞬間時的能量損失。
舉一個例子:如下圖所示,在豎直平面內,輕繩一端固定,另一端系著小球,輕繩長為L,現將輕繩拉直與水平方向成30°后自由釋放小球,求小球下落至最低點的速度。
想必很多同學會對整個過程利用動能定理求解速度,一個等式解決,但這樣就錯了,因為沒考慮到繩子在繃緊的瞬間能量損失問題。
同學們可能會看到的一個題:豎直平面內,將一個小球用長為L的輕繩栓接在一個定點,在定點正上方L/2處水平拋出小球,求小球運動到最低點的速度大小。這個過程中也要注意當輕繩繃直瞬間,有能量損失,機械能并不守恒,輕繩繃直的瞬間,沿著繩的方向速度瞬間變為零。