题目内容
长L=0.5 m的轻杆,其一端连接着一个物体A,A的质量m=2 kg。现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示。在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作用力。(g=10 m/s2):
(1)A的速率为1 m/s;
(2)A的速率为4 m/s
(1)A对杆的作用力为压力16 N (2)A对杆的作用力为拉力44 N
解析:以A为研究对象,设其受到杆的拉力为F,则有
mg+F=m
.
(1)代入数据v=1 m/s,可得
F=m(
-g)=2×(
-10)N=-16 N,
即A受到杆的支持力为16 N.根据牛顿第三定律可得A对杆的作用力为压力16 N.
(2)代入数据v=4 m/s,可得
F=m(
-g)=2×(
-10)N=44 N,
即A受到杆的拉力为44 N.根据牛顿第三定律可得A对杆的作用力为拉力44 N.
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