长为L的轻杆一端安在光滑固定转动轴O上,另一端固定有一只质量为m的小球A(视为质点)。给小球一个初速度,使它在竖直面内绕O做圆周运动,已知:当小球到达最高点时,
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长为L的轻杆一端安在光滑固定转动轴O上,另一端固定有一只质量为m的小球A(视为质点)。给小球一个初速度,使它在竖直面内绕O做圆周运动,已知:当小球到达最高点时,
题型:0103 期中题
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长为L的轻杆一端安在光滑固定转动轴O上,另一端固定有一只质量为m的小球A(视为质点)。给小球一个初速度,使它在竖直面内绕O做圆周运动,已知:当小球到达最高点时,小球对杆的压力大小为小球重力的1/4;小球通过最低点时速度大小为
。求:
(1)小球通过最高点时的速率V。
(2)小球通过最低点时对杆的拉力大小F。
答案
解:(1)小球在最高点的受力如图:小球在最高点的向心力由mg和N的合力来提供,由牛顿第二定律得
mg-N=m
N=
mg
解得:v=
(2)小球在最低点时,杆对小球的拉力为F′,受力如图。同理由牛顿第二定律得:
F′-mg=m
v"=
得:F′=5.75mg
由牛顿第三定律可知,小球对杆的拉力大小F=5.75mg
举一反三
如图所示,小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是
[ ]
A.小球通过最高点的最小速度为
B.小球通过最高点时受到的弹力一定竖直向上
C.小球在水平线ab以下管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
D.小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
题型:0101 期中题
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如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上作匀速圆周运动,关于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受离心力和向心力的作用
C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用
题型:0101 期中题
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如图所示,3个质量相等的小球A、B、C固定在轻质硬杆上,而且
,现将该装置放在光滑水平桌面上,使杆绕过O的竖直轴匀速转动,设OA、AB、BC上的拉力分别为F
1
、F
2
、F
3
,则
___________。
题型:0103 期中题
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一轻杆下端固定一个质量为M的小球,上端连在光滑轴上,并可绕轴在竖直平面内运动,不计一切阻力。当小球在最低点时,受到水平的瞬时冲量I
0
,刚好能到达最高点。若小球在最低点受到的瞬时冲量从I
0
不断增大,则可知
[ ]
A.小球在最高点对杆的作用力不断增大
B.小球在最高点对杆的作用力先减小后增大
C.小球在最低点对杆的作用力不断增大
D.小球在最低点对杆的作用力先增大后减小
题型:0103 期中题
难度:
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在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,小球质量为m,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,则小球作匀速圆周运动所需的向心力大小为__________;小球做匀速圆周运动的周期__________。
题型:0101 期中题
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