试证明质量为m的质量从圆的最高点O由静止开始沿任一条光滑弦下滑到圆周上所需的时间相同。
正确答案:考虑质点在任意一条与过圆心的铅垂线夹角为θ的弦上的运动,则在任意位置的受力如图所示。沿弦的方向用质点动力学基本方程得质点加速度a=gcosθ,即质点作匀加速运动。
考虑到初始条件,不难求得其运动方程为又弦长(从圆顶点滑到圆周上的路程)为s=2rcosθ,质量为m的质量从圆的最高点O由静止开始沿任一条光滑弦下滑到圆周上所需的时间,与θ无关,故质量为m的质量从圆的最高点O由静止开始沿任一条光滑弦下滑到圆周上所需的时间相同。
考虑到初始条件,不难求得其运动方程为又弦长(从圆顶点滑到圆周上的路程)为s=2rcosθ,质量为m的质量从圆的最高点O由静止开始沿任一条光滑弦下滑到圆周上所需的时间,与θ无关,故质量为m的质量从圆的最高点O由静止开始沿任一条光滑弦下滑到圆周上所需的时间相同。
答案解析:有
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