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长L=0.5m、质量可忽略的杆,其下端固定在O点,上端连接着一个零件A,A的质量为m=2kg,它绕O点作圆周运动,如图所示,在A点通过最高点时,求在下列两种情况下杆受的力:
(1)A的速率为1m/s;
(2)A的速率为4m/s.
小球受到的重力为G=mg=2×10N=20N
(1)A的速率为1m/s,此时需要的向心力为F向1=m
v2
L
=2×
12
0.5
N=4N

根据合力提供向心力mg-FN1=F向1
所以FN1=mg-F向1=20N-4N=16N,方向向上
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向下,大小为16N.
(2)A的速率为4m/s,此时需要的向心力为F向2=m
v2
L
=2×
42
0.5
N=64N

根据合力提供向心力mg+FN2=F向2
所以FN2=F向2-mg=64N-20N=44N,方向向下
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向上,大小为44N.
答:(1)A的速率为1m/s时,杆受到的力竖直向下,大小为16N.
(2)A的速率为4m/s时,杆受到的力竖直向上,大小为44N.
练习册系列答案
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如图所示,一根长为0.1m的细线,一端系着一个质量为0.36kg的小球,拉住线的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的角速度由ω增大到3ω时,细线断裂,这时测得线上的拉力为90N.(g=10m/s2)求:
(1)细线断裂时小球的线速度;
(2)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球恰好垂直于桌子右边缘飞出去,求小球落地点离桌面的水平距离为多少?
(3)当小球运动的角速度由ω增到3ω这个过程中,细线上的拉力增大了多少N?

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A.在P位置物体A对B板的压力等于A的重力
B.在M位置物体A对B的压力小于A的重力
C.在Q位置物体A对B的摩擦力为零
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杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上,筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,演员和摩托车的总质量为m,先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中不正确的是(  )
A.A处的线速度大于B处的线速度
B.A处的角速度小于B处的角速度
C.A处对筒的压力大于B处对筒的压力
D.A处的向心力等于B处的向心力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,质量相同的两个小球,分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时(  )
A.两球运动的线速度相等B.两球运动的角速度相等
C.两球运动的加速度相等D.细绳对两球的拉力相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

飞机做特技时常做俯冲拉起运动.如图所示.此运动在最低点附近可看作是半径为1000m的圆周运动.若飞行员的质量为68kg,飞机经过最低点时的速度为360km/h,则这时飞行员对坐椅的压力为多大?g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

北京时间4月17日,2011赛季F1大奖赛上海比赛结束,汉密尔顿赢得冠军,假设汉密尔顿的赛车在比赛中经过一段水平弯道,转弯时的速度为v,为使得赛车转弯时不发生侧滑,汉密尔顿采取了刹车措施,赛车从M到N的过程中所受的合力方向可能是如图中的(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

长为l的细线上端固定在顶角为74°的固定光滑圆锥体的顶部,下端与质量为m的小球(可看做质点)相连,如图.让小球绕圆锥体的中心以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动.(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)当ω2=______时,圆锥体对小球的支持力恰好为0;
(2)当ω2=
2g
l
时,绳对小球的拉力是______;
(3)当ω2=
5g
9l
时,绳对小球的拉力是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,水平转台上放着A、B、C三物,质量分别为2m、m、m,离转轴距离分别为R、R、2R,与转台动摩擦因数相同,转台旋转时,下列说法正确的是(  )
A.若三物均未滑动,C物向心加速度最大
B.若三物均未滑动,B物受摩擦力最大
C.转速增加,C物比A物先滑动
D.转速增加,B物比A物先滑动

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