問題詳情:
長L=0.5m、質量可忽略的杆,其一端固定於O點,另一端連有質量m=2kg的小球,它繞O點做豎直平面內的圓周運動,當透過最高點時,如圖所示,求下列情況下小球所受到的力(計算出大小,並說明是拉力還是支援力).
(1)v=1m/s
(2)v=4m/s.
【回答】
考點: 向心力.
專題: 勻速圓周運動專題.
分析: 由於物體做圓周運動需要向心力,所以對小球在最高點受力分析,僅受重力與杆子在豎直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛頓第二定律解決.
解答: 解:杆對球沒有作用力時
(1)v1=1m/s<v0,杆對球有支援力,
由牛頓第二定律:
得:
(2)v2=4m/s>v0,杆對球有拉力
由牛頓第二定律:
得:.
答:(1)當v=1m/s時,球受到的力大小爲16N,是支援力;
(2)當v=4m/s時,球受到的力大小爲44N,是拉力.
點評: 注意當無法確定力的方向時,可以先假設到某一方向上,如果解出的結果爲正值,說明力就在假設的方向上,如果解出的結果爲負值,說明力的方向與假設的方向相反
知識點:向心力
題型:計算題