如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;-物理

题目简介

如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;-物理

题目详情

如图所示,用轻绳系住质量为m的小球,使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动.小球做圆周运动的半径为L.小球在最高点A的速度大小为v.求:
(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小;
(2)小球在最低点B时,绳子上的拉力大小.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


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(1)小球在A点受力如图1所示.重力与绳子拉力F1的合力提供小球向心力,根据牛顿第二定律有  
       mg+F1=
mv2
L

所以,拉力F1=
mv2
L
-mg
(2)小球从A点到B点运动过程,根据机械能守恒,有
    class="stub"1
2
m
v2B
=class="stub"1
2
mv2
+2mgL,
所以,vB=
v2+4gL

小球在B点受力如图2所示,重力与绳子拉力F2的合力提供小球向心力,则有
    F2-mg=
m
v2B
L

所以,F2=
mv2
L
+5mg.
答:
(1)小球在最高点A时,绳子上的拉力大小是
mv2
L
-mg;
(2)小球在最低点B时,绳子上的拉力大小是
mv2
L
+5mg.

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