题目内容
如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,(1)当小球恰好能通过最高点时的速度为多少?
(2)当小球在最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?(取g=10m/s2)
【答案】分析:(1)当小球恰好过最高点时,绳子的拉力为零,重力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度.
(2)当小球在最高点速度为4m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线的拉力.
解答:解:(1)当细线拉力为零时,有:
解得
.
故小球恰好能通过最高点时的速度为2m/s.
(2)根据牛顿第二定律得,
解得T=15N.
故细线的拉力是15N.
点评:解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动,靠沿半径方向的合力提供向心力.
(2)当小球在最高点速度为4m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线的拉力.
解答:解:(1)当细线拉力为零时,有:
解得
故小球恰好能通过最高点时的速度为2m/s.
(2)根据牛顿第二定律得,
解得T=15N.
故细线的拉力是15N.
点评:解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动,靠沿半径方向的合力提供向心力.
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