长L=0.5m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做竖直平面内的圆周运...
问题详情:
长L=0.5m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做竖直平面内的圆周运动,当通过最高点时,如图所示,求下列情况下小球所受到的力(计算出大小,并说明是拉力还是支持力).
(1)v=1m/s
(2)v=4m/s.
【回答】
考点: 向心力.
专题: 匀速圆周运动专题.
分析: 由于物体做圆周运动需要向心力,所以对小球在最高点受力分析,仅受重力与杆子在竖直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛顿第二定律解决.
解答: 解:杆对球没有作用力时
(1)v1=1m/s<v0,杆对球有支持力,
由牛顿第二定律:
得:
(2)v2=4m/s>v0,杆对球有拉力
由牛顿第二定律:
得:.
答:(1)当v=1m/s时,球受到的力大小为16N,是支持力;
(2)当v=4m/s时,球受到的力大小为44N,是拉力.
点评: 注意当无法确定力的方向时,可以先假设到某一方向上,如果解出的结果为正值,说明力就在假设的方向上,如果解出的结果为负值,说明力的方向与假设的方向相反
知识点:向心力
题型:计算题
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