長為0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點，上端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點做圓周運動，當通過最高點時，如圖所示，求下列情況下，桿受到的力（說明是拉力還是壓力）：
（1）當v1=1m/s時；
（2）v2=4m/s時．（g取10m/s2）
小球受到的重力為：G=mg=2×10N=20N
（1）A的速率為1m/s，此時需要的向心力為：F向1=m
v12
L
=2×
1
0.5
=4N
根據(jù)合力提供向心力得：mg-FN1=F向1
所以有：FN1=mg-F向1=20N-4N=16N，方向向上，
根據(jù)牛頓第三定律，桿受到的力豎直向下，大小為16N．
（2）A的速率為4m/s，此時需要的向心力為：F向2=m
v22
L
=2×
16
0.5
=64N
根據(jù)合力提供向心力為：mg+FN2=F向2
所以有：FN2=F向2-mg=64N-20N=44N，方向向下，
根據(jù)牛頓第三定律，桿受到的力豎直向上，大小為44N．
答：（1）當v1=1m/s時，桿受到的力豎直向下，大小為16N；
（2）當v2=4m/s時，桿受到的力豎直向上，大小為44N．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時刻兩行星相距最近，則（　�。�
A．經(jīng)過時間t=T1+T2，兩行星再次相距最近
B．經(jīng)過時間t=
T1T2
T2-T1
，兩行星再次相距最近
C．經(jīng)過時間t=
T1+T2
2
，兩行星相距最遠
D．經(jīng)過時間t=
T1T2
2(T2-T1)
，兩行星相距最遠

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

汽車行駛在半徑為100m的圓形水平跑道上，速度為20m/s．已知汽車的質(zhì)量為1000kg，汽車與地面的最大靜摩擦力為車重的0.9倍．問：（g=10m/s2）
（1）汽車繞跑道一圈需要的時間是多少？角速度是多少？
（2）汽車在圓形水平跑道上行駛時由什么力提供向心力？向心力是多大？
（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點）從直軌道上的P點由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動．已知P點與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ．求：
（1）物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；
（2）最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力；
（3）為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D，釋放點距B點的距離L′應滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔的最大拉力均為2mg．當AC和BC均拉直時∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m．豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．求：
（1）要使兩條細繩都拉直，C球的線速度至少多大？
（2）當C球的線速度增大時，AC和BC哪條繩先斷？當其中一條繩剛要斷時，C球的線速度多大？（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

甲、乙兩球分別以半徑R1、R2做勻速圓周運動，兩球質(zhì)量M甲=2M乙，圓半徑R甲=R乙/3，甲球每分鐘轉(zhuǎn)30周，乙球每分鐘轉(zhuǎn)20周，則甲、乙兩球所受向心力大小之比為（　�。�
A．2：3B．3：2C．3：1D．3：4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球用一絕緣細線懸于O點，開始時它在A、B之間來回擺動，OA、OB與豎直方向OC的夾角為θ（如圖所示）．
（1）如果當它擺到B點時突然施加一豎直向上的、大小為E=
mg
q
的勻強電場，則此時線中的拉力T1=______；
（2）如果這一電場是在小球從A點擺到最低點C時突然加上去的，則當小球運動到B點時線的拉力T2=______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

山東電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運動，水面上漂浮著一個半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H．選手抓住懸掛器可以在電動機的帶動下，從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．設選手的質(zhì)量為m（不計身高），他與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為fm，重力加速度為g．
（1）假設選手落到轉(zhuǎn)盤上相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱�，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應限制在什么范圍？
（2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且選手從某處C點釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他從平臺出發(fā)至落到轉(zhuǎn)盤上所用時間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

當火車在某個彎道按規(guī)定運行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力，若火車在該彎道實際運行速度為30m/s，則下列說法中正確的是（　　）
A．僅外軌對車輪有側(cè)壓力
B．僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力
C．內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力
D．內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力

查看答案和解析>>

同步練習冊答案