题目内容

如图所示,质量为m0.2kg的小球固定在长为L0.9m的轻杆的一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。(g10 m/s2)求:

(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零?

(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s 1.5 m/s 时,球对杆的作用力的大小与方向?

 

(1) 3m/s (2) 6N  方向竖直向上 (3) 1.5N  方向竖直向下

【解析】

试题分析(1)球在最高点对杆作用力为零时,其受地球重力G提供球绕O作圆周运动所需向必力,故有

2

代入数据解得v3m/s2

(2)当球在最高点速度为v16m/s时设杆对球的作用力为F1,取竖直向下为正,则有

1

代入数据得:F16N(1

由牛三定律有球对杆的作用力为F1=-6N  方向竖直向上.(1

3)当球在最高点速度为v21.5m/s时设杆对球的作用力为F2,仍取竖直向下为正,则有

(1

代入数据得:F2=-1.5N(1

由牛三定律有球对杆的作用力为F21.5N  方向竖直向下。(1

考点:本题考查圆周运动、牛顿运动定律

 

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