问题
问答题
用长为L的轻质细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,小球运动到最高点时,速率等于2
,不计空气阻力,求:gL
(1)小球在最高点所受力的大小和方向?
(2)小球运动到最低点时的速度大小是多少?
答案
(1)假设小球在最高时,所受杆的弹力方向竖直向下,由牛顿第二定律得
mg+F=m
,又v=2v2 L
,gL
得到F=m
-mg=3mg>0,说明弹力的方向竖直向下.v2 L
(2)小球从最高点运动到最低点过程中,由机械能守恒定律得
2mgL+
mv2=1 2
mv′21 2
代入解得:小球运动到最低点时的速度大小v′=2
.2gL
答:(1)小球在最高点所受力的大小3mg,方向竖直向下;
(2)小球运动到最低点时的速度大小为2
.2gL