如圖所示,長為R的輕質(zhì)桿(質(zhì)量不計(jì)),一端系一質(zhì)量為m的小球(球大小不計(jì)),繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,若小球最低點(diǎn)時(shí),桿對球的拉力大小為1.5mg,
求:(1)小球最低點(diǎn)時(shí)的線速度大?
(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí),球?qū)U的作用力?
分析:(1)小球通過最低點(diǎn)時(shí),由重力和桿的拉力提供向心力,根據(jù)向心力公式在最低點(diǎn)列方程可正確求解;
(2)根據(jù)最高點(diǎn)重力與桿的作用力的合力提供向心力可正確解答.
解答:解:(1)在最低點(diǎn),對球受力分析
F1-mg=m
v2
r
      
解得:v=
gr
2

(2)在最高點(diǎn),對球受力分析
mg-F2=m
v2
r
          
解得:F2=0.5mg           
由牛頓第三定律得壓力F2′=0.5mg,方向豎直向下
答:(1)小球最低點(diǎn)時(shí)的線速度大小為
gr
2

(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí),球?qū)U的作用力大小為0.5mg,方向豎直向下.
點(diǎn)評:本題是圓周運(yùn)動動力學(xué)問題,關(guān)鍵是分析物體的受力情況,確定向心力的來源,然后根據(jù)向心力公式列方程求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為R的輕繩,上端固定在O點(diǎn),下端連一小球.小球接近地面,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度v0,小球開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開.已知小球最后落在離小球最初位置2R的地面上.求:
(1)小球在最高點(diǎn)的速度v;
(2)小球的初速度v0;
(3)小球在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)K的拉力;
(4)如果細(xì)繩轉(zhuǎn)過60°角時(shí)突然斷開,則小球上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度多大?(小球的質(zhì)量為m,重力加速度為g).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為R的輕質(zhì)桿(質(zhì)量不計(jì)),一端系一質(zhì)量為m的小球(球大小不計(jì)),繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,若小球最低點(diǎn)時(shí),桿對球的拉力大小為1.5mg,求:
①小球最低點(diǎn)時(shí)的線速度大?
②小球以多大的線速度運(yùn)動,通過最高處時(shí)桿對球不施力?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為R的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端栓一質(zhì)量為m的小球,把球拉至最高點(diǎn)A,然后以v0=
gR
2
的水平速度推出.計(jì)算:(1)繩被拉直時(shí)小球的位置;(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)繩對小球的拉力F?(設(shè)繩被拉直后小球沿繩方向的分速度變?yōu)榱悖?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為R的輕繩,上端固定在O點(diǎn),下端連一質(zhì)量為m的小球.小球接近地面,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度v0(未知),小球開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開,小球最后落在離小球最初位置2R遠(yuǎn)的地面上.設(shè)重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),求:
(1)小球在最高點(diǎn)的速率v;
(2)小球在最低點(diǎn)運(yùn)動時(shí)球?qū)K的拉力;
(3)如果細(xì)繩轉(zhuǎn)過60°角時(shí)突然斷開,則以后小球上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為R的輕繩,上端固定在O點(diǎn),下端連接一只小球.小球接近地面,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度,小球開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開,已知小球最后落在離小球最初位置4R的地面上,重力加速度為g.試求:(圖中所標(biāo) v0的數(shù)值未知)
(1)繩突然斷開時(shí)小球的速度;
(2)小球剛開始運(yùn)動時(shí),對繩的拉力.

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