长为l的轻杆一端固定一个质量为m的小球,以另一端为固定的转动轴,使之在竖直平面内做圆周运动,求以下两种情况中小球在最高点

长为l的轻杆一端固定一个质量为m的小球,以另一端为固定的转动轴,使之在竖直平面内做圆周运动,求以下两种情况中小球在最高点的速度各为多少?

(1)在最高点时,若小球对杆的压力为[1/2]mg
(2)在最高点时,若小球对杆的拉力为[1/2]mg.
noap0ilga 1年前 已收到1个回答 举报

扎一针 幼苗

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解题思路:小球通过最高点时,受重力和杆的弹力作用,杆的弹力和重力和合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解.

(1)在最高点,根据牛顿第二定律得:
对小球有:mg-F=m
v2
l,
由题意,F=[1/2]mg
所以:v=

gl
2
(2)在最高点,根据牛顿第二定律得:
对小球有:F+mg=m
v2
l,所以:v=

3gl
2
答:(1)在最高点时,若小球对杆的压力为[1/2]mg,小球在最高点的速度为

gl
2.
(2)在最高点时,若小球对杆的拉力为[1/2]mg.小球在最高点的速度为

3gl
2.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 解答竖直平面内圆周运动的问题,关键通过分析受力,确定向心力的来源,运用牛顿第二定律求解.

1年前

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