问题
问答题
如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m的小球,试管的开口端与水平轴O连接,试管底与O相距l,试管通过转轴带动在竖直平面内匀速转动.试求:
(1)若转轴的角速度为ω,在图示的最低点位置球对管底的压力大小;
(2)若小球到达最高点时,管底受到的压力为mg,此时小球的线速度大小.

答案
在最低点,根据向心力公式得:
N1-mg=mω2l
解得:N1=mg+mω2l
根据牛顿第三定律可知球对管底的压力大小N1′=N1=mg+mω2l
(2)在最高点有:
N2+mg=m
,而N2=mgv2 l
解得:v=2gl
答:(1)若转轴的角速度为ω,在图示的最低点位置球对管底的压力大小为mg+mω2l;
(2)若小球到达最高点时,管底受到的压力为mg,此时小球的线速度大小为
.2gl