题目内容

20.用水平板托住质量为m的物体,使其在竖直面内绕圆心O做半径为r的匀速圆周运动,若运动的速率为v,且顺时针运动,试画出物体经过A、B、C三点时的受力图并求出这三点时托板对物体的支持力、摩擦力的大小.

分析 物块做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,结合向心力的来源,结合牛顿第二定律分析求解.

解答 解:物体经过A、B、C三点时的受力图如图:

在A点合力方向向下,知重力和支持力的合力向下,摩擦力为零,根据牛顿第二定律得
mg-NA=$\frac{{mv}^{2}}{r}$
NA=mg-$\frac{{mv}^{2}}{r}$
在B点摩擦力提供向心力,水平指向左,支持力为零,根据牛顿第二定律得:
f=$\frac{{mv}^{2}}{r}$
在C点合力方向向上,重力和支持力的合力向上,摩擦力为零,根据牛顿第二定律得:
NC-mg=$\frac{{mv}^{2}}{r}$
NC=mg+$\frac{{mv}^{2}}{r}$
答:物体经过A点时,托板对物体的支持力是mg-$\frac{{mv}^{2}}{r}$,摩擦力为零;
物体经过B点时,托板对物体的摩擦力是$\frac{{mv}^{2}}{r}$,支持力为零;
物体经过C点时,托板对物体的支持力是mg+$\frac{{mv}^{2}}{r}$,摩擦力为零.

点评 物体做匀速圆周运动需要的向心力是由合力提供,所以先对物体进行受力分析,知道圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律分析求解.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网