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5-6-6所示,长为L的细线将质量为m的小球悬于O点,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,角速度为ω.求小球对水平面的压力,并讨论角速度变化后小球的运动情况.

5-6-6

解析:本题考查对物体进行正确的受力分析的能力以及逻辑推理能力.

以小球为研究对象,其受力示意图如图5-6-6所示,列出竖直方向上力的平衡方程:

.

列出水平方向的动力学方程:

由上式可解得:

.

讨论:(1)当时,FN>0,则小球对水平面有压力,其大小为

(2)当时,FN=0,小球对水平面恰好无压力,但还没有飞离水平面;

(3)时,FN<0,说明小球正飞离水平面,在水平面上方做圆锥摆运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-5所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周轨道的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为,则以下判断正确的是 (    )

图6-5

A.小球不能到达P点

B.小球到达P点时的速度小于

C.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力

D.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图5-6-2所示,长L的细绳的一端系住一质量为m的小球,另一端悬于光滑水平面上方h处,h<L.当小球紧压在水平面上以转速n (r/s)做匀速圆周运动时,水平面受到的压力多大?为使小球不离开水平光滑面,最大转速n0为多少?

5-6-2

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长l=0.5 m,质量可以忽略不计的杆,一端固定于O点,另一端固定有质量m=2 kg的小球,小球绕O点做圆周运动,如图5-6-16所示.当小球通过最高点时,就下列情况讨论杆受到外力多大?并说明是拉力还是压力.

5-6-16

(1)在最高点时小球的速度v=1 m/s;

(2)在最高点时小球的速度v=4 m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如5-6-6所示,长为L的细线将质量为m的小球悬于O点,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,角速度为ω.求小球对水平面的压力,并讨论角速度变化后小球的运动情况.

图5-6-6

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