Question

19．长度为L=1.0m的绳，系一小球在光滑水平桌面内做圆周运动，小球的质量为M=2kg，小球半径不计，小球的速度大小为v=4m/s，试求：
（1）小球受到哪些力．
（2）小球的向心加速度．
（3）小球对绳的拉力大小．

Answer 1

分析 （1）结合做圆周运动的条件，对小球进行受力分析即可；
（2）根据a=$\frac{{v}^{2}}{r}$即可求解加速度；
（3）根据向心力公式即可求解绳子的拉力．

解答 解：（1）小球竖直方向受到重力和支持力，在水平方向必定要受到绳子的拉力才能做圆周运动．所以小球受到重力、支持力和拉力．
（2）根据a=$\frac{{v}^{2}}{r}$得：a=$\frac{{4}^{2}}{1}$=16m/s²； 
（3）绳子的拉力提供向心力，则：T=Ma=2×16N=32N
根据牛顿第三定律可知，小球对绳子的拉力也是32N．
答：（1）小球受到重力、支持力、拉力；
（2）小球的向心加速度是16m/s²；
（3）小球对绳的拉力大小是32N

点评 本题主要考查了圆周运动向心力公式、向心加速度公式的直接应用，难度不大，所以基础题．