如图所示.长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动.A端连着一个质量为m=2kg的小球.取g=10m/s2．(1)如果小球的速度为3m/s.求在最低点时杆对小球的拉力为多大?(2)如果在最高点杆对小球的支持力为4N.求杆旋转的角速度为多大? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，取g=10m/s²．
（1）如果小球的速度为3m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大？
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4N，求杆旋转的角速度为多大？

（1）小球在最低点，根据向心力公式得：
T-mg=m

解得：T=2×

0.5

+20=56N
（2）小球在最高点，根据向心力公式得：
mg-N=mω²L
解得：ω=4rad/s
答：（1）如果小球的速度为3m/s，在最低点时杆对小球的拉力为56N；
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4N，杆旋转的角速度为4rad/s．

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（2）若汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力F_m=1.2×10⁴N，为了使这辆车通过此段弯路时不发生侧滑，行驶速率的极限为多大？
（3）试分析，在F1方程式赛车中，如果仅从安全角度考虑，转弯时赛车手应选择内侧车道还是外侧车道？

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