如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球过最高点的速度大小为4m/s,则轻

如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球过最高点的速度大小为4m/s,则轻

题型:不详难度:来源:
如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球过最高点的速度大小为4m/s,则轻杆对小球的作用力是(  )
A.大小为2N,方向为竖直向上
B.大小为2N,方向为竖直向下
C.大小为18N,方向为竖直向上
D.大小为18N,方向为竖直向下

答案
设小球所受的作用力方向向下,根据牛顿第二定律得:
F+mg=m
v2
L

解得:F=m
v2
L
-mg=1×
16
2
-10=-2N

负号表示作用力方向向上,即轻杆对小球的作用力竖直向上.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
举一反三
如图所示,汽车以10m/s的速度通过凸形桥最高点时,对桥的压力是车重的一半,则圆弧形桥面的半径为______m;当车速为______m/s时,车对桥面最高点的压力恰好为零.(g取10m/s2
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质量为m的汽车,额定功率为P,与水平地面间的摩擦数为μ,以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥,汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同,则汽车对桥面的压力N的大小为(  )
A.N=m[g+
1
R
P
μmg
2]
B.N=m[g-
1
R
P
μmg
2]
C.N=mgD.N=
m
R
(
P
μmg
)2
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如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为


3
L,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度ω转动.
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许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”节目,演员将一根细绳系着盛水的杯子,让杯子在竖直平面内做圆周运动,水不从杯里洒出,甚至当杯子运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来.则在演员停止用力转绳时,下列关于其中的一只杯子的说法正确的是(  )
A.受平衡力作用B.重力势能保持不变
C.机械能不变D.运动状态保持不变

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一只光滑的碗水平放置,其内放一质量为m的小球,开始小球相对于碗静止在碗底,如图所示,则下列哪些情况能使碗对小秋的支持力大于小球的重力(  )
A.碗竖直向上加速运动
B.碗竖直向下减速运动
C.当碗突然水平加速时
D.当碗水平匀速运动转为突然静止时

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