问题 问答题

一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:

(1)试确定到达最高点时向心力的最小值;

(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度;

(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力.(g=10m/s2

答案

(1)小球在最高点受重力和拉力,合力提供向心力,当拉力为零时,向心力最小,为mg=5N;

(2)重力恰好提供向心力时,速度最小,有:mg=m

v2
R
,解得:v=
gR
=
10×0.6
=
6
m/s

(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,拉力和重力的合力提供向心力,有:

F+mg=m

v21
R

解得:F═m

v21
R
-mg=2.5N;

答:(1)到达最高点时向心力的最小值为5N;

(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度为

6
m/s;

(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力为2.5N.

多项选择题
单项选择题 配伍题