Question

如图，物体A质量m=0.5Kg放在粗糙木板上，随板一起在竖直平面内做半径r=0.1m，沿逆时针方向匀速圆周运动，且板始终保持水平，当板运动到最高点时，木板受到物体A的压力恰好为零，重力加速度为g=10m/s²．求：
（1）物体A做匀速圆周运动的线速度大小．
（2）物体A运动到最低点时，木板对物体A的支持力大小．

Answer 1

分析：物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力提供，而题目告诉木板受到物体A的压力恰好为零，说明物体在最高点仅受重力，根据牛顿第二定律解出其所对应的速度；再对最低点受力分析列牛顿第二定律即可．

解答：解：（1）在最高点A对木板的压力恰好为零，说明物体在最高点仅受重力；
则mg=m

v2

r

解得：v=1m/s
（2）A物体在最低点时，仅受重力mg，支持力N，
由牛顿第二定律得：N -m g=m

v 2

r

解得：N=10N
答：（1）物体A做匀速圆周运动的线速度大小1m/s．
（2）物体A运动到最低点时，木板对物体A的支持力大小为10N．

点评：注意：物体做圆周运动需要的向心力是由合力提供，所以先对物体进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题．