题目内容
如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端固定一质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,则球所受的合外力大小为
mRω2
mRω2
,球对杆作用力的大小为m
g2+ω4R2 |
m
.(重力加速度为g)g2+ω4R2 |
分析:小球在水平面内做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出合力的大小,小球受重力和杆的作用力,根据平行四边形定则求出杆对球的作用力.
解答:解:小球所受的合力提供向心力,有F合=mRω2.
小球的受力如图,根据平行四边形定则,知杆对球的作用力为F=
=m
.
故答案为:mRω2,m
.
小球的受力如图,根据平行四边形定则,知杆对球的作用力为F=
(mg)2+F合2 |
g2+ω4R2 |
故答案为:mRω2,m
g2+ω4R2 |
点评:解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
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如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,则( )
A、运动过程中小球的机械能守恒 | B、t2时刻小球的加速度为零 | C、t1~t2这段时间内,小球的动能与重力势能之和在减小 | D、t2~t3这段时间内,小球的动能在逐渐增加 |