问题 计算题

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?

答案

(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,

                                 …………(2分)

解得                                      …………(1分)

选择题
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