题目内容

长度为L的轻质细杆,一端固定有一质量为m的小球,则小球以轻质细杆的另一端为圆心在竖直面内刚好做圆周运动时在最高点的最小速度为
,若把轻质细杆改成细绳,则小球在竖直面内刚好做圆周运动时在最高点的最小速度又为
gr
gr
分析:(1)轻杆带着物体做圆周运动,只要物体能够到达最高点就可以了,在最高点和最低点时物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力.
(2)若把轻质细杆改成细绳,小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力,当绳子的拉力为零时,刚好做圆周运动,速度最小.
解答:解:轻杆带着物体做圆周运动,只要物体能够到达最高点就可以了,所以速度可以为零,故在最高点的最小速度为零;
若把轻质细杆改成细绳,小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力,当绳子的拉力为零时,刚好做圆周运动,速度最小,则有;
m
v2
L
=mg

v=
gr

故答案为:零;
gr
点评:杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型,这两种模型不一样,杆在最高点的速度可以为零,而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度.
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