问题 问答题

如图所示,小球A质量为m.固定在轻细直杆L的一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力.求:

(1)球在最高位置时的速度大小;

(2)当小球经过最低点时速度为

6gL
,球对杆的作用力和球的向心加速度.

答案

(1)根据小球做圆运动的条件,合外力等于向心力.

mg+F=

mv2
L
        ①

F=mg        ②

解①②两式得:v=

2gL

(2)根据小球做圆运动的条件,合外力等于向心力.

F-mg=

mv2
L

所以F=mg+

mv2
L
=7mg

由牛顿第三定律,小球对杆的作用力为7mg,方向竖直向下.

球的向心加速度

a=

v2
L
=6g   方向竖直向上

答:(1)球在最高位置时的速度大小为

2gL

(2)当小球经过最低点时速度为

6gL
,球对杆的作用力为7mg,方向竖直向下;球的向心加速度为6g,方向竖直向上.

单项选择题
单项选择题