你好,谢谢你的回答,我还有一点疑问。对于受力分析时,杆子要单独算一个物体吗(进行受力分析么,不能像绳子一样忽略不计,直接作用与小球上吗?)?这题中杆子的质量是忽略不计吗?不可以用整体法分析吗?请大神耐心讲解,新生,不懂啊!感激不尽啊
追答这道题中指明了“轻杆”,意思就是质量忽略不计的。
整体法当然没问题,但是一个系统能否看作一个整体(力学中的质点),这得看具体问的是什么。比如本题中问的是拉力的功率,拉力对哪个做功呢?因为做功就是能量转化,通过做功,把驱动杆-球系统的做功装置消耗的能量(比如人这个做功装置,拉着使杆转动对系统做功就是消耗人的化学能)转化为系统的机械能。对于这个由杆和球组成的力学系统,因为杆的质量为零,所以系统增加的机械能就是小球增加的。所以,拉力做功,就是对小球做的功。
为什么不能直接用公式Fv*cos30来计算拉力的功率?
因为拉力不是直接施加在小球上的,而是施加于杆上的,通过杆拉力才有做功。那么杆对小球做功的力是如何确定的?这就要用到“匀速转动”这个条件,这个条件说的是,小球做匀速圆周运动,因此自沿着圆周切线方向上的合力为零。对小球受力分析,在斜线方向,除了重力有分力,在就是杆在该方向上的另一个分力,因切向加速度为零,所以这两个力等大反向为一对平衡力。这样,就算出了结果。