一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:

一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:
(1)试确定到达最高点时向心力的最小值;
(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度;
(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力.(g=10m/s2
今夜怎会没有雨 1年前 已收到1个回答 举报

hotnrg2002 幼苗

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解题思路:(1)当重力恰好提供向心力时,向心力最小.
(2)根据重力提供向心力列式求解.
(3)根据拉力和重力的合力提供向心力列式求解.

(1)小球在最高点受重力和拉力,合力提供向心力,当拉力为零时,向心力最小,为mg=5N;
(2)重力恰好提供向心力时,速度最小,有:mg=m
v2
R,解得:v=
gR=
10×0.6=
6m/s;
(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,拉力和重力的合力提供向心力,有:
F+mg=m

v21
R
解得:F═m

v21
R-mg=2.5N;
答:(1)到达最高点时向心力的最小值为5N;
(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度为
6m/s;
(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力为2.5N.

点评:
本题考点: 向心力;匀速圆周运动.

考点点评: 本题关键明确向心力来源,根据牛顿第二定律列式分析讨论,基础题.

1年前

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