题目内容
11.长度为L细绳,一端系有一质量为m的小球,小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动,求:(1)当小球刚好通过最高点时的速率V1为多大?
(2)若小球到达最低点时速度为V2,则在此时细绳受到的拉力?
分析 当小球刚好通过最高点时,细线的拉力为零,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度.
小球在最低点时,靠拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细绳的拉力.
解答 解:(1)当小球刚好通过最高点时,根据牛顿第二定律得,mg=$m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{L}$,
解得:${v}_{1}=\sqrt{gL}$.
(2)在最低点,根据牛顿第二定律得,$T-mg=m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}$,
解得:$T=mg+m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}$.
答:(1)当小球刚好通过最高点时的速率为$\sqrt{gL}$;
(2)若小球到达最低点时速度为v2,则在此时细绳受到的拉力为$mg+m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}$.
点评 解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
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