问题 问答题

如图,长为R的轻杆一端固定着质量为m的小球,以另一端为轴在竖直面内匀速转动,求下列两种情况小球转动的角速度ω的值.

(1)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为0;

(2)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为

mg
2

答案

(1)若小球对棒作用力为0则只有重力提供向心力,根据牛顿第二定律:mg=mω2R

得:ω=

g
R

(2)若小球对棒作用力为拉力

mg
2
,即棒对小球的作用力也为拉力,根据牛顿第二定律:

F+mg=mω2R

得:ω=

3g
2R

若小球对棒作用力为支持力

mg
2
,即棒对小球的作用力为支持力,根据牛顿第二定律:

mg-F=mω2R

得:ω=

g
2R

答:(1)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为0角速度为

g
R

(2)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为

mg
2
角速度为
3g
2R
g
2R

单项选择题
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