问题
计算题
如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m=10g的小球(可视为质点),试管的开口端加盖与水平轴O连接,试管底与O相距为L=10cm,试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动.g取10m/s2.求:
(1)转轴的角速度满足什么条件时,小球不会脱离试管底?
(2)当转轴的角速度为30rad/s时,小球到达最高点时对试管底的压力.
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答案
解:(1)对小球,在最高点时
解得10rad/s
因此,转轴的角速度ω≥10rad/s时,小球不会脱离试管底
(2)对小球,在最高点时,设试管底对小球的弹力为N
解得0.8N
由牛顿第三定律得,小球对试管底的压力0.8N,方向竖直向上