如图所示,杆长为l,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O*转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为F=1/2mg,求这时小球的瞬时速度大小.
问题描述:
如图所示,杆长为l,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O*转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为F=
mg,求这时小球的瞬时速度大小.1 2
答
杆在高点处,球的重力与杆的弹力的合力提供球的向心力,根据牛顿第二定律,得
(1)若F向上,则mg-F=m
解得v=v2 l
gl 2
(2)若F向下,则mg+F=m
解得v=v2 l
gl3 2
答:小球的瞬时速度大小可能为
或
gl 2
.
gl3 2