题目内容
质量为1kg的重球用长为0.4m的轻质杆连接,杆的另一端为圆心,使重球在竖直平面内做圆周运动,重球运动到最高点时的速度大小为1m/s时,杆对球作用力方向
竖直向上
竖直向上
,大小等于7.5N
7.5N
;若到达最高点时的速度大小为2m/s时,杆对球作用力大小等于0
0
.分析:小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果.
解答:解:小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆子的弹力方向向上为FN,
根据合力提供向心力:mg-FN=m
解得:FN=mg-m
=10N-2.5N=7.5N
所以杆对球的作用力方向竖直向上,大小为7.5N
若到达最高点时的速度大小为2m/s时,则FN=mg-m
=10N-1×
N=10N-10N=0
故答案为:竖直向上、7.5N、0.
根据合力提供向心力:mg-FN=m
| v2 |
| r |
解得:FN=mg-m
| v2 |
| r |
所以杆对球的作用力方向竖直向上,大小为7.5N
若到达最高点时的速度大小为2m/s时,则FN=mg-m
| v′2 |
| r |
| 4 |
| 0.4 |
故答案为:竖直向上、7.5N、0.
点评:注意弹力方向可能向下,也可能向上,假设弹力向上,如果解出是正值,说明此力向上,如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反,即方向应该向下.
练习册系列答案
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