如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?(2)当小-物理

题目简介

如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?(2)当小-物理

题目详情

如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:
(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?
(2)当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力和方向.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

小球在最高点时,对小球受力分析,受重力G和杆的弹力N,假定弹力N向下,如图所示;

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由牛顿第二定律和向心力公式得:N+G=
mv2
r
  ①
(1)由①式解得N=0时的速度v1=
gL
=
10×0.9
m/s=3m/s

(2)由①式得小球在最高点的速度v2=6m/s时,杆对球的作用力为:N=
mv2
r
 -mg=(
0.2×62
0.9
-0.2×10)N=+6N

“+“说明方向竖直向下
由牛顿第三定律得:球对杆的作用力大小  N′=N=6N,方向竖直向上.
答:球对杆的作用力为0时小球在最高点的速度为3m/s,当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力大小为6N,方向竖直向下.

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