一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:

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  • 解题思路:(1)当重力恰好提供向心力时,向心力最小.

    (2)根据重力提供向心力列式求解.

    (3)根据拉力和重力的合力提供向心力列式求解.

    (1)小球在最高点受重力和拉力,合力提供向心力,当拉力为零时,向心力最小,为mg=5N;

    (2)重力恰好提供向心力时,速度最小,有:mg=m

    v2

    R,解得:v=

    gR=

    10×0.6=

    6m/s;

    (3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,拉力和重力的合力提供向心力,有:

    F+mg=m

    v21

    R

    解得:F═m

    v21

    R-mg=2.5N;

    答:(1)到达最高点时向心力的最小值为5N;

    (2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度为

    6m/s;

    (3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力为2.5N.

    点评:

    本题考点: 向心力;匀速圆周运动.

    考点点评: 本题关键明确向心力来源,根据牛顿第二定律列式分析讨论,基础题.