题目内容
【题目】一质量为0.5kg的小球，用长为0.4m细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（g取10m/s2）．求
（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F1？
（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F2？
（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？
【答案】（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小是50N；
（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小是15N；
（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小是2m/s
【解析】
试题分析：（1）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力．
（2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力．
（3）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度．
解：（1）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
所以：
N．
（2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
所以：
N
（3）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律得：
所以：
m/s
答：（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小是50N；
（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小是15N；
（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小是2m/s．
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