题目内容

如图5-6-9，轻杆OA长ｌ=0.5  m，在A端固定一小球，小球质量m=0.5 kg.以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，速度大小为v=0.4 m/s.求在此位置时杆对小球的作用力.(g取10 m/s2)

图5-6-9

4.84 N


解析:

方法一：先判断小球在最高位置时，杆对小球有无作用力，若有作用力，判断作用力方向如何.

    小球所需向心力

    F向=mv2/ｌ=0.5×(0.4)2/0.5  N=0.16 N

    小球受重力mg=0.5×10 N=5 N

    重力大于所需向心力，所以杆对小球有竖直向上的作用力F.以竖直向下为正方向，对小球有mg-F=F向

    解得：F=4.84 N.

    方法二：设杆对小球有作用力F，并设它的方向竖直向下，则有mg+F=

    解得：F=-mg=-4.84 N.

    可见杆对小球有作用力，大小为4.84  N，方向与假设的方向相反，即竖直向上.

练习册系列答案
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如图所示，绝缘轻杆长L＝0.9 m，两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B，质量分别为mA＝4×10－2 kg，mB＝8×10－2 kg，A球带正电，B球带负电，电荷量q＝6.0×10－6 C．轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动，OB＝2OA．一根竖直细线系于杆上OB中点D使杆保持水平，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度E＝5×104 N/C．不计一切阻力，取g＝10 m/s2，求：

(1)细线对杆的拉力大小；

(2)若将细线烧断，当轻杆转过90°时，A、B两小球电势能总的变化量；

(3)细线烧断后，在杆转动过程中小球A的最大速度．
如图5-6-9，轻杆OA长ｌ=0.5  m，在A端固定一小球，小球质量m=0.5 kg.以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，速度大小为v=0.4 m/s.求在此位置时杆对小球的作用力.(g取10 m/s2)

图5-6-9
如图5所示，质量为m=0.2 kg的小球固定在长为L=0.9 m的轻杆一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动.g取10 m/s2，求：

图5

(1)当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零;

(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时，球对杆的作用力的大小与?方向;

(3)小球在最高点的速度能否等于零?这时球对杆的作用力的大小与方向.

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