如图4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,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s
◎ 题目
如图4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,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=1m/s,g取10m/s2,则杆对小球作用力的情况 ①.最高点b处为拉力,大小为24N ②.最高点b处为支持力,大小为24N ③.最低点a处为拉力,大小为126N ④.最低点a处为压力,大小为126N
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◎ 答案
C |
◎ 解析
在最高点和最低点,小球靠重力和杆子作用力的合力提供圆周运动的向心力,根据合力提供向心力判断杆子的作用力的大小和方向. 解:在最高点,假设杆对小球作用力表现为拉力,根据牛顿第二定律,有mg+F=m,则F=m-mg=-24N.所以杆子表现为支持力,大小为24N. 在最低点,杆子一定表现为拉力,根据牛顿第二定律,有F-mg=m,则F=m+mg=126N所以杆子变现为拉力,大小为126N. 点评:解决本题的关键知道杆子既可以表现为拉力,也可以表现为支持力,做圆周运动时,在最高点和最低点,靠重力和杆子的作用力的合力提供圆周运动的向心力. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图4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,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s…”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。- 最新内容
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