如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动。（1）若小球通过轨道最高点a处的速度为v1＝1m 打印页面

如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动。（1）若小球通过轨道最高点a处的速度为v1＝1m

网友投稿 2022-09-29 00:00:00 互联网

◎ 题目

如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动。
（1）若小球通过轨道最高点a处的速度为v₁＝1m/s时，求球对细杆作用力；
（2）若小球通过轨道最高点a处的速度为v₂＝3m/s时，求球对细杆作用力。（g＝10m/s²）

◎ 答案

（1）球对杆的作用力大小为24N，方向沿杆向下
（2）球对杆的作用力大小为24N，方向沿杆向上

◎ 解析

解：小球运动至最高点若只受重力作用
根据牛顿第二定律

----------------------------------------------1分
代入数值解得

---------------------------------1分
（1）因为

,所以小球受力如图

根据牛顿第二定律

----------------------------------2分
代入数值解得

--------------------------------1分
根据牛顿第三定律，球对杆的作用力大小为24N，方向沿杆向下。----------1分
（2）因为

,所以小球受力如图
根据牛顿第二定律

------------------------------2分
代入数值解得

-------------------------------1分
根据牛顿第三定律，球对杆的作用力大小为24N，方向沿杆向上。--------------1分

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动。（1）若小球通过轨道最高点a处的速度为v1＝1m…”主要考查了你对【匀速圆周运动】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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