如圖所示，一質(zhì)量為0.5kg的小球，用0.5長的細(xì)桿拴在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求：
（1）當(dāng)小球在圓上最高點(diǎn)速度為2m/s時(shí)，小球在圓上最高點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力是多少？
（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，小球在圓上最低點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力是多少？（取g=10m/s2）
（1）當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為2m/s時(shí)，重力和細(xì)桿拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg+T1=m
v12
L

解得：T1=0.5×
4
0.5
-5=-1N，
根據(jù)牛頓第三定律可知，小球在圓上最高點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力大小為1N，
（2）小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，細(xì)桿的拉力不做功，機(jī)械能守恒，則得：
2mgL+
1
2
mv22=
1
2
mv′2
得小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為：v′=6m/s
在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：
T2-mg=m
v′2
L

解得：T2=41N，
根據(jù)牛頓第三定律可知，小球在圓上最低點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力大小為41N，
答：（1）當(dāng)小球在圓上最高點(diǎn)速度為2m/s時(shí)，小球在圓上最高點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力是1N；
（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，小球在圓上最低點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力是41N．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，細(xì)繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩與豎直方向成θ角，以下說法正確的是
A．小球受到重力、繩子拉力和向心力的作用
B．小球所受重力和繩子拉力的合力用來提供向心力
C．小球受到繩子的拉力就是向心力
D．小球受到的向心力大小是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


(1)求車輪與冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
(2)若該車以的速度在同樣冰雪路面的平直公路上行駛，突然發(fā)現(xiàn)正前方停著一輛故障車，司機(jī)馬上采取剎車措施，避免了相撞事故。問司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車時(shí)兩車相距至少多遠(yuǎn)?  (已知司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車至實(shí)施剎車的反應(yīng)時(shí)間為)
(3)在泥巴山上有一段同樣冰雪路面的水平圓弧形彎道，圓弧半徑，為保證該車不發(fā)生側(cè)滑，汽車行駛的最大速度V為多少．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平圓盤上放一木塊m，木塊隨著圓盤一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體對(duì)圓盤的摩擦力為多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，V形細(xì)桿AOB能繞其對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，OO′沿豎直方向，V形桿的兩臂與轉(zhuǎn)軸間的夾角均為α=45°．兩質(zhì)量均為m=0.1kg的小環(huán)，分別套在V形桿的兩臂上，并用長為l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的輕質(zhì)細(xì)線連結(jié)，環(huán)與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍．當(dāng)桿以角速度ω轉(zhuǎn)到時(shí)，細(xì)線始終處于水平狀態(tài)，取g=10m/s2．
（1）求桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值ωmin；
（2）將桿的角速度從（1）問中求得的最小值開始緩慢增大，直到細(xì)線斷裂，求細(xì)線斷裂時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ωm；
（3）求角速度從ωmin增大到ωm的過程中桿對(duì)每個(gè)環(huán)所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一根長L=80cm的繩子系著一個(gè)小球，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知球的質(zhì)量為m=0.5kg，g取10m/s2，求：
（1）試確定到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值
（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s，繩對(duì)小球的拉力
（3）試證明：在能夠完成豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的情況下，無論小球的初速度怎樣，在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩子上的張力差總為30N．（不計(jì)空氣阻力）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，汽車以10m/s的速度通過凸形橋最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋的壓力是車重的一半，則圓弧形橋面的半徑為______m；當(dāng)車速為______m/s時(shí)，車對(duì)橋面最高點(diǎn)的壓力恰好為零．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，細(xì)線下面懸掛一個(gè)小鋼球（可看作質(zhì)點(diǎn)），讓小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若測(cè)得小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓半徑為r，懸點(diǎn)O到圓心O’之間的距離為h，小球質(zhì)量為m．忽略空氣阻力，重力加速度為g．則小球所受的向心力F向=______；小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

用細(xì)線吊著一個(gè)小球，使小球在水平面內(nèi)做半徑為R勻速圓周運(yùn)動(dòng)；圓周運(yùn)動(dòng)的水平面距離懸點(diǎn)h，距離水平地面H．若細(xì)線突然在A處斷裂，則小球經(jīng)時(shí)間t=______后落地，小球在地面上的落點(diǎn)P與懸點(diǎn)O在水平面上的投影的O，點(diǎn)的距離為______．

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