如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:
(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;
(2)小球在最低点B时,绳子上的拉力大小.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)小球在A点受力如图1所示.重力与绳子拉力F1的合力提供小球向心力,根据牛顿第二定律有  
       mg+F1=
mv2
L

所以,拉力F1=
mv2
L
-mg
(2)小球从A点到B点运动过程,根据机械能守恒,有
   
1
2
m
v2B
=
1
2
mv2
+2mgL,
所以,vB=

v2+4gL

小球在B点受力如图2所示,重力与绳子拉力F2的合力提供小球向心力,则有
    F2-mg=
m
v2B
L

所以,F2=
mv2
L
+5mg.
答:
(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小是
mv2
L
-mg;
(2)小球在最低点B时,绳子上的拉力大小是
mv2
L
+5mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  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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