長L=0.5m、質(zhì)量可以忽略的桿，一端固定于O點，另一端連有質(zhì)量m=2Kg的小球，它繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運動，當通過最高點時，如圖所示，求下列情況下小球所受到的力（計算出大小，并說明是拉力還是支持力）．
（1）當v=1m/s時，大小為______N，是______力；
（2）當v=4m/s時，大小為______，是______力．

解：對小球受力分析，假設桿子對小球的作用力方向豎直向上大小為F：

根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=
（1）當v=1m/s時，解得：F=mg-=16N
故桿子對小球的作用力大小為16N，方向向上．
根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)U子的作用力為向下的壓力，大小為16N．
（2）當v=4m/s時，解得：F=mg-=-44N，負號表示力F的方向與題目假設的方向相反，
故桿子對小球的作用力大小為44N，方向向下．
根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)U子的作用力為向上的拉力，大小為44N．
故答案為：16，壓；44，拉
分析：由于物體做圓周運動需要向心力，所以對小球在最高點受力分析，僅受重力與桿子在豎直方向的做用力，二力的合力提供向心力列牛頓第二定律解決．
點評：注意當無法確定力的方向時，可以先假設到某一方向上，如果解出的結(jié)果為正值，說明力就在假設的方向上，如果解出的結(jié)果為負值，說明力的方向與假設的方向相反．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m 的足夠長的光滑平行金屬導軌MN 和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω 的定值電阻，導體棒ab長l=0.5m，質(zhì)量m=1kg，其電阻為r=1.0Ω，與導軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T．現(xiàn)使ab 以v0=10m/s 的速度向右做勻速運動．
（1）使ab棒向右勻速的拉力F 為多少？
（2）若撤掉拉力F，當導體棒速度v=5m/s 時，試求導體棒的加速度大小為多少？
（3）試求從撤掉拉力F 后，直至導體棒ab 停止的過程中，在電阻R 上消耗的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的固定平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值R=3.0Ω的定值電阻．導體棒ab長l=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，其電阻r=1.0Ω，與導軌接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T．現(xiàn)在恒力F的作用下使導體棒ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動．求：
（1）ab中的感應電動勢的大�。�
（2）ab中電流的大小和方向
（3）恒力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域是寬度均為L=0.5m的勻強磁場，磁感應強度大小B=1T，方向相反．一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的正方形金屬線框，在外力作用下，以初速度v0=10m/s勻速穿過磁場區(qū)域．
（1）取逆時針方向為正，作出i-t圖象；
（2）求線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做的功；
（3）若不施加外力，確定線框最終停止的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖長l=0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點，上端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點作圓周運動，當通過最高點時，求下列情況下，當v=1m/s，桿受到的力大小為
16
16
N；當v=4m/s，桿受到的力大小為
44
44
N．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，其邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.5Ω，M、N分別為線框ad、bc邊的中點．圖示兩個虛線區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和向上的勻強磁場，磁感應強度均為B=1T，PQ為其分界線．線框從圖示位置以速度
V0=2m/s勻速向右滑動，當MN與PQ重合時，線框的速度V1=1m/s，此時立刻對線框施加一沿運動方向的水平拉力，使線框勻速運動直至完全進入右側(cè)勻強磁場區(qū)域．求：
（1）線框由圖示位置運動到MN與PQ重合的過程中磁通量的變化量；
（2）線框運動過程中最大加速度的大��；
（3）在上述運動過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

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