题目内容
轻杆长
,以一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,杆另一端固定一个质量
的小球,小球通过最高点时速率
,已知重力加速度为
。求此时小球对杆的作用力大小及方向。![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824140028191970.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824140027551523.png)
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解:假设小球受到杆对它的弹力竖直向上,大小为F,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律:
(2分)
代入数值得:
(2分)
由于
,说明假设正确。
根据牛顿第三定律,小球对杆的作用力大小为4.8N, (2分)
方向竖直向下。 (2分)
本题考查了圆周运动的实例,要解决本题的关键就是弄清楚在最高点向心力的来源,根据牛顿第二定律可得,
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824140028269785.png)
代入数值得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824140028222597.png)
由于
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824140028378420.png)
根据牛顿第三定律,小球对杆的作用力大小为4.8N, (2分)
方向竖直向下。 (2分)
本题考查了圆周运动的实例,要解决本题的关键就是弄清楚在最高点向心力的来源,根据牛顿第二定律可得,
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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