一根长L=60cm的轻质杆一端固定一个小球,给小球一定的初速度使之在竖直平面内做圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2.(1)如小球在最高点时杆对小球的作用力为零,求小球-物理

题目简介

一根长L=60cm的轻质杆一端固定一个小球,给小球一定的初速度使之在竖直平面内做圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2.(1)如小球在最高点时杆对小球的作用力为零,求小球-物理

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一根长L=60cm的轻质杆一端固定一个小球,给小球一定的初速度使之在竖直平面内做圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2
(1)如小球在最高点时杆对小球的作用力为零,求小球此时的速度;
(2)若小球通过最高点时受到杆向上的大小为2.3N的支持力,求此时小球的速度大小;
(3)如小球在最高点的速度为3m/s,求杆对小球作用力的大小和方向.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)如小球在最高点时杆对小球的作用力为零,则重力提供向心,
mg=m
v20
L

解得:v0=
gL
=
6
m/s

(2)若小球通过最高点时受到杆向上的大小为2.3N的支持力,则有:
mg-FN=m
v2
L

解得:v=1.8m/s
(3)因为v'=3m/s>v0,所以小球受到杆的拉力作用,
则有:mg+F =m
v′2
L
             
解得:F=2.5N 方向沿杆子向下
答:(1)如小球在最高点时杆对小球的作用力为零,小球此时的速度为
6
m/s

(2)若小球通过最高点时受到杆向上的大小为2.3N的支持力,此时小球的速度大小为1.8m/s;
(3)如小球在最高点的速度为3m/s,杆对小球作用力的大小为2.5N,方向沿杆子向下.

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