Question

长度为L的细绳，一端系有一个质量为m的小球，另一端固定于O点，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动．设重力加速度为g．当小球刚好通过最高点时的速率v=    ；若小球通过最高点时的速率为，则在最高点细绳对小球的作用力大小F=    ．

Answer 1

【答案】分析：小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，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．小球通过最高点时的速率为，小球受到重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细绳对小球的作用力大小．
解答：解：小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，有：mg=．
解得v=．
小球通过最高点时的速率为，有：F+mg=
解得F=．
故答案为：，2mg．
点评：解决本题的关键搞清小球做圆周运动的向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．