题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
设想在高处用绳子吊一块重木板,板面沿竖直方向,板中央有颗钉子,钉子上悬挂一单摆,今使单摆摆动起来。如果当
摆球越过最低点时,砍断吊木板的绳子,在木板下落过程中,摆球相对于木板的运动形式将如何?如果当摆球到达极端位置时砍断绳子,摆球相对于木板的运动形式又将如何?(忽略空气阻力。)
答案
在摆球越过最低点时砍断吊木板的绳子,由于砍断吊绳后,木板自由下落,此时木板参考系就是一个平动非惯性系,其加速度等于重力加速度,在木板参考系中摆球受的惯性力始终与重力抵消,故此时摆球受的合力就是摆线的张力,由于张力与速度垂直,所以在以后的运动中摆球相对木板做匀速圆周运动。
在摆球到达极端位置(即摆球速率为零)时砍断绳子,由于摆球竖直方向的合力为零,且摆球速率义为零,所以摆线松驰,张力为零,于是摆球相对于木板静止。
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