Question

【题目】如图所示，一个质量M＝50kg的人站在水平地面上，手执一根不可伸缩的轻绳，绳的末端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。已知绳长L＝0.4m，小球质量m＝0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求:

(1)若小球在最高点的速度v＝4m/s，则此时轻绳的拉力T1大小;

(2)若小球恰好能通过最高点，当小球运动到最低点时，水平地面对人的支持力大小。

Answer 1

【答案】（1）6N（2）512N

【解析】

（1）在最高点时，对小球受力分析有 ①

代入数据得；

（2）小球恰好能通过最高点，在最高点轻绳的拉力为零，

对小球受力分析有 ②

小球从最高点运动到最低点，由动能定理得 ③

在最低点，对小球受力分析有 ④

联立②③④式解得轻绳的拉力，

此时对人分析，水平地面对人的支持力 ⑤

代入数据得。