长L=0.5m、质量可忽略的杆,其下端固定在O点,上端连接着一个零件A,A的质量为m=2kg,它绕O点作圆周运动,如图所示,在A点通过最高点时,求在下列两种情况下杆受的力:(1)A的

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

长L=0.5m、质量可忽略的杆,其下端固定在O点,上端连接着一个零件A,A的质量为m=2kg,它绕O点作圆周运动,如图所示,在A点通过最高点时,求在下列两种情况下杆受的力:
(1)A的速率为1m/s;
(2)A的速率为4m/s.

◎ 答案

小球受到的重力为G=mg=2×10N=20N
(1)A的速率为1m/s,此时需要的向心力为F向1=m
v2
L
=2×
12
0.5
N=4N

根据合力提供向心力mg-FN1=F向1
所以FN1=mg-F向1=20N-4N=16N,方向向上
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向下,大小为16N.
(2)A的速率为4m/s,此时需要的向心力为F向2=m
v2
L
=2×
42
0.5
N=64N

根据合力提供向心力mg+FN2=F向2
所以FN2=F向2-mg=64N-20N=44N,方向向下
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向上,大小为44N.
答:(1)A的速率为1m/s时,杆受到的力竖直向下,大小为16N.
(2)A的速率为4m/s时,杆受到的力竖直向上,大小为44N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“长L=0.5m、质量可忽略的杆,其下端固定在O点,上端连接着一个零件A,A的质量为m=2kg,它绕O点作圆周运动,如图所示,在A点通过最高点时,求在下列两种情况下杆受的力:(1)A的…”主要考查了你对  【向心力】  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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