如图所示轻杆长1m,其两端各连接质量为1kg的小球,杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内转动,轻杆由水平从静止转至竖直方向,A球在最低点的速度为4m/s。求
题型:不详难度:来源:
如图所示轻杆长1m,其两端各连接质量为1kg的小球,杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内转动,轻杆由水平从静止转至竖直方向,A球在最低点的速度为4m/s。求:
(1)A球此时对杆的作用力大小及方向 (2)B球此时对杆的作用力大小及方向 |
答案
(1)29.8N(30N);方向竖直向下 (2)4.8N(5N);方向竖直向下 |
解析
:(1)A做圆周运动的半径为RA=(1-0.2)m=0.8m 设杆对A球的向上拉力为FA,由牛顿第二定律得: FA-mg=m代入数据解得FA=30N由牛顿第三定律得A对杆作用力大小为30N,方向竖直向下. (2)B丶A两球同轴转动角速度W相等,由W=得:=① 设杆对B的作用力FB的方向向下FB+mg=m② ① ②联立代入数据求得 FB=-5N负号表示FB的方向向上 由牛顿第三定律得B对杆作用力大小为5N,方向竖直向下. |
举一反三
同步卫星离地心距离为,运行速率为,加速度为,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为,第一宇宙速度为,地球的半径为,则下列结果正确的是( ) |
如图所示,有一长为R的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,求: 小题1:小球通过最高点A时的速度vA; 小题2:小球通过最低点B时,细线对小球的拉力; 小题3:小球运动到A点或B点时细线断裂,小球落到水平地面时到C点的距离若相等,则OC间距离L等于多少? |
如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径, AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正电的小球从管中A点静止释放,已知小球受到的重力与它受到的电场力大小相等,重力加速度为g。则释放后,求: 小题1:小球第一次经过B点时的速率; 小题2:小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是多大; 小题3:小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是多大。
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一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环,置于水平方向的匀强电场中,电场强度大小为E。有一质量为m,电量为正q的空心小球套在环上,如图所示。当小球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆弧到达B位置时,小球的速度大小是_____________。当小球下滑到最低点C时,对环的压力的大小是________________。 |
一根长为的轻杆下端固定一个质量为的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力).当小球在最低点时给它一个水平初速度,小球刚好能做完整的圆周运动.若小球在最低点的初速度从逐渐增大,则下列判断正确的是( )A.小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为 | B.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大 | C.小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小 | D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心 |
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