如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?(2)当小

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

如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:
(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?
(2)当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力和方向.
魔方格

◎ 答案

小球在最高点时,对小球受力分析,受重力G和杆的弹力N,假定弹力N向下,如图所示;

魔方格

由牛顿第二定律和向心力公式得:N+G=
mv2
r
  ①
(1)由①式解得N=0时的速度v1=

gL
=

10×0.9
m/s=3m/s

(2)由①式得小球在最高点的速度v2=6m/s时,杆对球的作用力为:N=
mv2
r
 -mg=(
0.2×62
0.9
-0.2×10)N=+6N

“+“说明方向竖直向下
由牛顿第三定律得:球对杆的作用力大小  N=N=6N,方向竖直向上.
答:球对杆的作用力为0时小球在最高点的速度为3m/s,当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力大小为6N,方向竖直向下.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?(2)当小…”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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