问题
填空题
用轻质尼龙线系一个质量为 0.25kg 的钢球在竖直面内旋转.已知线长为 1.0m,若钢球恰能通过最高点,则球转到最低点时线受到的拉力是______N;若将线换成质量可以忽略的轻杆,为了使球恰能通过最高点,此杆的最大承受力至少应为______N.
答案
(1)钢球恰能通过最高点,此时重力提供向心力,则有:
m
=mg①v12 L
从最高点到最低点的过程运动由动能定理得:
mv22-1 2
mv12=2mgL②1 2
在最低点有:
F-mg=m
③v22 L
由①②③代入数据得:F=15N
(2)若换成杆子,球恰能通过最高点时速度等于零,
从最高点到最低点的过程由动能定理得:
mv32-0=2mgL④1 2
在最低点有:
Fm-mg=m
⑤v32 L
由④⑤代入数据得:
Fm=12.5N
故答案为:15;12.5