问题详情:
如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力,拉力大小等于球的重力.
求:(1)小球到达最高时速度的大小.
(2)当小球经过最低点时速度为,杆对球的作用力的大小.
【回答】
(1) (2)7mg
【分析】
根据小球做圆运动的条件,合外力等于向心力,根据向心力公式求解;在最低点对小球进行受力分析,合力提供向心力,列出向心力公式即可求解;竖直方向圆周运动在最高点和最低点由合力提供向心力,注意杆子可以提供向上的力,也可以提供向下的力.
【详解】
(1)小球A在最高点时,对球做受力分析,如图所示
根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力,即
①
F=mg ②
解①②两式 可得
(2)小球A在最低点时,对球做受力分析,如图所示:
重力mg、拉力F,设向上为正,根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力
;
答:(1) (2)
知识点:向心力
题型:解答题