輕杆長L=60cm，一端固定於轉軸O，另一端系一質量為m=0.5kg的小球，使小球在豎直平面內做圓周運動，重力...

問題詳情：

輕杆長L=60cm，一端固定於轉軸O，另一端系一質量為m=0.5kg的小球，使小球在豎直平面內做圓周運動，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）若小球在最低點速率v=5m/s時，小球對杆的作用力；

（2）若小球剛好能做圓周運動，在最高點的速度為多大；

（3）若小球經過最高點時受杆的作用力向上，則通過最高點的速率的範圍．

【回答】

解：（1）當最低點速度為v=5m/s時，根據牛頓第二定律得，

F﹣mg=m，

解得F=25.8N，

根據牛頓第三定律得小球對杆的作用力大小是25.8N，方向向下．

（2）小球剛好能做圓周運動，在最高點的速度為0．

（3）當v==m/s，重力完全提供向心力，杆的作用力為零，

v＞m/s，F向＞mg，杆的作用力方向向下，

v＜m/s，F向＜mg，杆的作用力方向向上，

所以若小球經過最高點時受杆的作用力向上，則通過最高點的速率的範圍是v＜m/s．

答：（1）若小球在最低點速率v=5m/s時，小球對杆的作用力大小是25.8N，方向向下；

（2）若小球剛好能做圓周運動，在最高點的速度為0；

（3）若小球經過最高點時受杆的作用力向上，則通過最高點的速率的範圍是v＜m/s．

知識點：生活中的圓周運動

題型：計算題