轻杆长L=60cm，一端固定于转轴O，另一端系一质量为m=0.5kg的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力...

问题详情：

轻杆长L=60cm，一端固定于转轴O，另一端系一质量为m=0.5kg的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）若小球在最低点速率v=5m/s时，小球对杆的作用力；

（2）若小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为多大；

（3）若小球经过最高点时受杆的作用力向上，则通过最高点的速率的范围．

【回答】

解：（1）当最低点速度为v=5m/s时，根据牛顿第二定律得，

F﹣mg=m，

解得F=25.8N，

根据牛顿第三定律得小球对杆的作用力大小是25.8N，方向向下．

（2）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为0．

（3）当v==m/s，重力完全提供向心力，杆的作用力为零，

v＞m/s，F向＞mg，杆的作用力方向向下，

v＜m/s，F向＜mg，杆的作用力方向向上，

所以若小球经过最高点时受杆的作用力向上，则通过最高点的速率的范围是v＜m/s．

答：（1）若小球在最低点速率v=5m/s时，小球对杆的作用力大小是25.8N，方向向下；

（2）若小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为0；

（3）若小球经过最高点时受杆的作用力向上，则通过最高点的速率的范围是v＜m/s．

知识点：生活中的圆周运动

题型：计算题