如图所示,长为R的轻质杆(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小不计),绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5
,求:
① 小球最低点时的线速度大小?
②小球通过最高点时,杆对球的作用力的大小?
③小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?
①②
③
(1)小球过最低点时受重力和杆的拉力作用,由向心力公式知
T-=
…………(2分)
解得 …………(1分)
2)小球以线速度通过最高点时所需的向心力
…………(1分)
小于
,故杆对小球施加支持力FN的作用,则有
G -FN= …………(1分)
解得FN= …………(1分)
3)小球过最高点时所需的向心力等于重力时杆对球不施力,
则 …………(2分)
解得 …………(1分)