如图所示,长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球(半径可以忽略不计),以它们的中点为轴,在竖直平面内做匀速圆周运动,转动周期为T=2π。求:它们通过竖直位置时

如图所示,长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球(半径可以忽略不计),以它们的中点为轴,在竖直平面内做匀速圆周运动,转动周期为T=2π。求:它们通过竖直位置时

题型:不详难度:来源:
如图所示,长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球(半径可以忽略不计),以它们的中点为轴,在竖直平面内做匀速圆周运动,转动周期为T=2π

求:它们通过竖直位置时,上、下两球分别受到杆的作用力,并说明是支持力还是拉力。
答案
在A处为支持力,大小0.5mg;在B处1.5mg,为拉力
解析

试题分析:根据题意则ω=   
对于A有:mg+FA=mω2
解得FA=-mg/2,是支持力
对于B有:mg+FB=mω2
解得FB=3mg/2,是拉力 
点评:本题通过圆周运动求向心力,通过受力分析求出杆对小球的作用力,通过符号表明计算的力的方向,从而判断力的属性。
举一反三
如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是(  )
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用
C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受力的合力就是只改变速度的方向,不改变速度的大小

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如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′旋转,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ,现要使a不下落,则圆筒转动的角速度ω至少为( )
A. B.C. D.

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如图所示,质量为m的小球用长为L的细线悬于天花板上O点,并使小球在水平面内做匀速圆周运动(这种运动物理上称为圆锥摆),细线与竖直方向成θ角,求细线中的张力F和小球转动的周期T
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摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,当它转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,产生转弯需要的向心力;行走在直线时,车厢又恢复原状,靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造,就可以实现高速行车。假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶,以216km/h的速度拐弯,拐弯半径为1.8km,为了避免车厢内的物件、行李测滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒,在拐弯过程中车厢自动倾斜,车厢底部与水平面的倾角的正切约为多少?(g=10 m/s2)
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下列关于向心力的说法中正确的是:
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢

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