如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆的一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。(g=10m/s2)求:(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零

◎ 题目

如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆的一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。(g=10 m/s2)求:

(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零?
(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时,球对杆的作用力的大小与方向?

◎ 答案

(1) 3m/s  (2) 6N  方向竖直向上  (3) 1.5N  方向竖直向下

◎ 解析


试题分析:(1)球在最高点对杆作用力为零时,其受地球重力G提供球绕O作圆周运动所需向必力,故有
(2分)
代入数据解得:v=3m/s(2分)
(2)当球在最高点速度为v1=6m/s时设杆对球的作用力为F1,取竖直向下为正,则有
(1分)
代入数据得:F1=6N(1分)
由牛三定律有球对杆的作用力为F1=-6N  方向竖直向上.(1分)
(3)当球在最高点速度为v2=1.5m/s时设杆对球的作用力为F2,仍取竖直向下为正,则有
(1分)
代入数据得:F2=-1.5N(1分)
由牛三定律有球对杆的作用力为F2=1.5N  方向竖直向下。(1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆的一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。(g=10m/s2)求:(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零…”主要考查了你对  【生活中的其他圆周运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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