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高中 | 机械能守恒定律题目答案及解析如下,仅供参考!
必修2
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律
机械能守恒定律
如图所示,质量为$m$的小球,用一长为$l$的细线悬于$O$点,将悬线拉直成水平状态,松手让小球由静止开始下落,$O$点正下方$D$处有一钉子,小球运动到$B$处时会以$D$为圆心做圆周运动,若小球能够通过$C$点,不计空气阻力,那么$OD$的距离最少为$(\qquad)$
$0.5l$
","$0.6l$
","$0.7l$
","$0.8l$
"]要使$OD$的距离最小,则小球应从$A$点由静止开始向下运动,且恰能通过$C$点,设小球以$D$为圆心做圆周运动的半径为$r$,在$C$点有$mg=m\dfrac{v_{C}^{2}}{r}$
小球从$A$运动到$C$,根据机械能守恒定律$mg(l-2r)=\dfrac{1}{2}mv_{C}^{2}$
联立以上两式解得$r=0.4l$
则$OD$的最小距离为$s=l-r=0.6l$
故选:$\rm B$。
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