用长为L的轻质细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,小球运动到最高点时,速率等于2gL,不计空气阻力,求:(1)小球在最高点所受力的大小和方向?(2)小球运动到最低点

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

用长为L的轻质细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,小球运动到最高点时,速率等于2

gL
,不计空气阻力,求:
(1)小球在最高点所受力的大小和方向?
(2)小球运动到最低点时的速度大小是多少?

◎ 答案


(1)假设小球在最高时,所受杆的弹力方向竖直向下,由牛顿第二定律得
mg+F=m
v2
L
,又v=2

gL

得到F=m
v2
L
-mg=3mg>0,说明弹力的方向竖直向下.
(2)小球从最高点运动到最低点过程中,由机械能守恒定律得
2mgL+
1
2
mv2
=
1
2
mv2

代入解得:小球运动到最低点时的速度大小v′=2

2gL

答:(1)小球在最高点所受力的大小3mg,方向竖直向下;
(2)小球运动到最低点时的速度大小为2

2gL

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“用长为L的轻质细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,小球运动到最高点时,速率等于2gL,不计空气阻力,求:(1)小球在最高点所受力的大小和方向?(2)小球运动到最低点…”主要考查了你对  【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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