题目内容
3.一个质量为m的小球固定在一根轻杆的一端,在竖直平面内做匀速圆周运动,当小球过最高点时,杆受到的拉力为F1;小球过最低点时,杆受到的拉力为F2,则F2-F1等于( )| A. | mg | B. | 2mg | C. | 3mg | D. | 4mg |
分析 小球做匀速圆周运动,在最高点和最低点,都是由合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解.
解答 解:小球做匀速圆周运动,设速度为v,在最高点和最低点,都是由合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
${F}_{1}+mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$,
${F}_{2}-mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$,
解得:F2-F1=2mg,故B正确,ACD错误.
故选:B
点评 解决本题的关键是知道向心力的来源,运用牛顿第二定律进行分析,要知道“杆模型”与“绳模型”的区别,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
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14.
如图1所示,竖直光滑杆固定不动,轻弹簧套在杆上,下端固定.将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至滑块离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h,并作出滑块的Ek-h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线.以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知( )
| A. | 小滑块的质量为0.2 kg | |
| B. | 轻弹簧原长为0.2 m | |
| C. | 弹簧最大弹性势能为0.32 J | |
| D. | 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18 J |