轻杆长l=0.2米，一端固定于O点，另一端连质量为m=0.5千克的小球，绕O点在竖直平面内做圆周运动．当小球以速率V=1
轻杆长l=0.2米，一端固定于O点，另一端连质量为m=0.5千克的小球，绕O点在竖直平面内做圆周运动．当小球以速率V=1米/秒通过最高点A时，杆受到小球的作用力是拉力还是压力？将轻杆换成细绳，且细绳能承受的最大拉力为35牛，则小球能够到达A点并且绳子不被拉断，经过A点时的速率范围是多少？（g取10米/秒2）．
赞 zxxlzxx 幼苗
共回答了16个问题采纳率：93.8% 举报
解题思路：杆模型中：小球通过最高点时，杆的拉力恰好为零时，根据重力提供向心力，通过牛顿第二定律求出小球经过最高点的速率．若实际速度大于此值则杆受拉力，若实际速度小于此值则杆受压力；
绳模型中：小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零．速度越大，绳子拉力越大．
绳模型中：小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零．速度越大，绳子拉力越大．
杆的作用力恰好为零时，根据重力提供向心力：mg=m
v02
l
得：v0=
gl=
2m/s
V=1m/s＜
2m/s，故杆受小球的压力；
将轻杆换成细绳，则最高点vmin=
2m/s
小球在最低点时受力最大，
根据牛顿第二定律：T-mg=m
v′2
l
由机械能守恒定律：mg•2l+[1/2]mvmax2=[1/2]mv′2
联立得：vmax=2m/s
故经过A点时的速率范围：
2m/s≤v≤2m/s
故答案为：压；
2≤v≤2m/s．
点评：
本题考点： 向心力．
考点点评： 本题考查绳模型和杆模型的特点，注意其区别，杆模型最高点的最小速度可以为0，绳模型最高点的最小速度为gl
1年前
6
可能相似的问题
-
1年前1个回答
-
1年前2个回答
你能帮帮他们吗