用長為L的輕質(zhì)細(xì)桿拉著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速率等于2
gL
,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球在最高點(diǎn)所受力的大小和方向?
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少?

(1)假設(shè)小球在最高時(shí),所受桿的彈力方向豎直向下,由牛頓第二定律得
mg+F=m
v2
L
,又v=2
gL
,
得到F=m
v2
L
-mg=3mg>0,說明彈力的方向豎直向下.
(2)小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,由機(jī)械能守恒定律得
2mgL+
1
2
mv2
=
1
2
mv2

代入解得:小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v′=2
2gL

答:(1)小球在最高點(diǎn)所受力的大小3mg,方向豎直向下;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為2
2gL
練習(xí)冊系列答案
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,將完全相同的兩小球A、B,用長L=0.8m的細(xì)繩懸于以v=4m/s向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車頂部,兩球與小車前后壁接觸.由于某種原因,小車突然停止,此時(shí)懸線中張力之比FB:FA為(g=10m/s2)( 。
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)滑雪人質(zhì)量m=75㎏,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ=30°,在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m.
求:(1)滑雪人的加速度;
(2)求滑雪人受到的阻力(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾斜放置的圓盤繞著中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤的傾角為37°,在距轉(zhuǎn)動(dòng)中心r=0.1m處放一個(gè)小木塊,小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),小木塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8,假設(shè)木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動(dòng)摩擦力相同.若要保持小木塊不相對圓盤滑動(dòng),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大不能超過( 。
A.2rad/sB.8rad/sC.
124
rad/s
D.
60
rad/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,小車在水平面上以4m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),車廂內(nèi)用OA、OB兩細(xì)繩系住一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體,OA與豎直方向夾角為θ=37°,OB是水平的.后來小車改做勻減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)8m的位移停下來(運(yùn)動(dòng)過程OB拉力不為0).
求:(1)車在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,兩繩的拉力TA、TB各是多少?(sin37°=0.6)
(2)車在勻減速運(yùn)動(dòng)的過程中,兩繩的拉力TA、TB各是多少?(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v,現(xiàn)將一個(gè)小工件(初速度為零)放到傳送帶上,它將在傳送帶上滑行一段時(shí)間后與傳帶保持相對靜止.設(shè)工件質(zhì)量為m,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在這段相對滑行的過程中(  )
A.滑動(dòng)摩擦力對傳送帶做的功是-
1
2
mv2
B.工件的機(jī)械能增量是mv2
C.工件相對于傳送帶滑動(dòng)的路程大小為
v2
2μg
D.工件與傳送帶相對滑動(dòng)產(chǎn)生的熱量是mv2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一平板車,質(zhì)量M=100kg,停在水平路面上,車身的平板離地面的高度h=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的物塊置于車的平板上,它到車尾端的距離b=1.00m,與車板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.如圖所示.今對平板車施一水平方向的恒力使車向前行駛,結(jié)果物塊從車板上滑落.物塊剛離開車板的時(shí)刻,車向前行駛的距離s0=2.0m,求物塊落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離s.不計(jì)路面與平板車間以及輪軸之間的摩擦,取g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站,便于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查.圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶A、B始終保持v=lm/s的恒定速率運(yùn)行.一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速地放在A處,傳送帶對行李的滑動(dòng)摩擦力使行李由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng).已知行李在傳送帶上發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)的加速度為1m/s2,AB間的距離L=2m,g=10m/s2
(1)求行李由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間;
(2)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處.求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,質(zhì)量為M、長為L、高為h的矩形滑塊置于水平地面上,滑塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;滑塊上表面光滑,其右端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小球.用水平外力擊打滑塊左端,使其在極短時(shí)間內(nèi)獲得向右的速度v0,經(jīng)過一段時(shí)間后小球落地.求小球落地時(shí)距滑塊左端的水平距離.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案