16.[解析](1)设球运动的线速度为v,半径为R

则在A处时F′+mg=m                  ①(2分)

在C处时F-mg=m                    ②(2分)

由①②式得ΔF=F-F′=2mg=2 N。               (2分)

(2)在A处时球拍对球的弹力为F,球做匀速圆周运动的向心力F向=F+mg,在B处不受摩擦力作用,受力分析如图

则tanθ==F+1                   (4分)

作出的tanθ-F的关系图象如图

                      (2分)

答案:(1)2 N  (2)见解析图

[总结提升]竖直平面内圆周运动的分析

在处理竖直平面内物体在管内或细杆的端点做圆周运动的问题时,由于该类问题中当物体处在轨道最高点时,弹力方向可能向上,也可能向下,还可能为零,处理该类问题时,可按下述思路分析、判断。

(1)假设只有重力充当向心力,求出物体的速度大小v0。

(2)物体的实际速度v与v0比较。

①当v<v0,则物体需要的向心力小于重力,或者说重力提供“过度”,物体有被拉向内轨道的趋势,必然挤压内轨道而弹力方向向上。由mg-F=m知,F=mg-m,v越大,F越小。

②当v=v0时,重力恰好提供向心力,则物体既不偏向内轨道也不偏向外轨道,弹力为零。

③当v>v0时,则物体的重力不能提供足够的向心力。由于惯性物体将远离原来轨道而挤压外壁,其弹力方向向下。由mg+F=m得F=m-mg,v越大,F越大。

 0  119912  119920  119926  119930  119936  119938  119942  119948  119950  119956  119962  119966  119968  119972  119978  119980  119986  119990  119992  119996  119998  120002  120004  120006  120007  120008  120010  120011  120012  120014  120016  120020  120022  120026  120028  120032  120038  120040  120046  120050  120052  120056  120062  120068  120070  120076  120080  120082  120088  120092  120098  120106  447090 

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