长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,

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  • 解题思路:小球在细杆的作用下,在竖直平面内做圆周运动.对最高点受力分析,找出提供向心力的来源,结合已知量可求出最高点小球速率为2m/s时的细杆受到的力.

    小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动,

    当在最高点小球与细杆无弹力作用时,小球的速度为V1,则有

    mg=m

    v12

    L

    得:v1=

    gL=

    5m/s

    5>2m/s∴小球受到细杆的支持力

    小球在O点受力分析:重力与支持力

    mg-F支=m

    v22

    L

    则F支=mg-m

    v22

    L=6N

    所以细杆受到的压力,大小为6N.

    故选B.

    点评:

    本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

    考点点评: 小球在杆的作用下做圆周运动,在最高点杆给球的作用是由小球的速度确定.因从球不受杆作用时的速度角度突破,比较两者的速度大小,从而确定杆给球的作用力.同时应用了牛顿第二、三定律.当然还可以假设杆给球的作用力,利用牛顿第二定律列式求解,当求出力是负值时,则说明假设的力与实际的力是方向相反.

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