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如图所示,长为R的轻质杆(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小不计),绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5,求:

① 小球最低点时的线速度大小?

② 小球通过最高点时,杆对球的作用力的大小?

③ 小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?

    (1)      (2)   (3)


解析:

(1)小球过最低点时受重力和杆的拉力作用,由向心力公式知

T-G=        解得

(2)小球以线速度通过最高点时所需的向心力

小于,故杆对小球施加支持力FN的作用,小球所受重力G和支持力FN的合力提供向心力,G -FN,解得FN

(3)小球过最高点时所需的向心力等于重力时杆对球不施力,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v0,小球开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时绳突然断开.已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上.求:
(1)小球在最高点的速度v;
(2)小球的初速度v0
(3)小球在最低点时球对绳的拉力;
(4)如果细绳转过60°角时突然断开,则小球上升到最高点时的速度多大?(小球的质量为m,重力加速度为g).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为R的轻质杆(质量不计),一端系一质量为m的小球(球大小不计),绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5mg,求:
①小球最低点时的线速度大小?
②小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为R的轻绳一端固定于O点,另一端栓一质量为m的小球,把球拉至最高点A,然后以v0=
gR
2
的水平速度推出.计算:(1)绳被拉直时小球的位置;(2)小球经过最低点C时绳对小球的拉力F?(设绳被拉直后小球沿绳方向的分速度变为零)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为m的小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v0(未知),小球开始在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时绳突然断开,小球最后落在离小球最初位置2R远的地面上.设重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)小球在最高点的速率v;
(2)小球在最低点运动时球对绳的拉力;
(3)如果细绳转过60°角时突然断开,则以后小球上升到最高点时的速度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连接一只小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度,小球开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时绳突然断开,已知小球最后落在离小球最初位置4R的地面上,重力加速度为g.试求:(图中所标 v0的数值未知)
(1)绳突然断开时小球的速度;
(2)小球刚开始运动时,对绳的拉力.

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