一小球质量为0.1kg,用长为1m的细绳拴着在竖直面内恰好能做完整的圆周运动,g取10m/s2,则当小球运动到最低点时,绳子上张力为( )A. 1NB. 2NC. 3ND. 6N
问题描述:
一小球质量为0.1kg,用长为1m的细绳拴着在竖直面内恰好能做完整的圆周运动,g取10m/s2,则当小球运动到最低点时,绳子上张力为( )
A. 1N
B. 2N
C. 3N
D. 6N
答
小球恰好过最高点时有:mg=m
v
2
1
R
解得:v1=
①
gR
根据动能定理得,mg•2R=
m1 2
−
v
2
2
m1 2
②
v
2
1
由牛顿第二定律得:T-mg=m
③
v
2
2
R
联立①②③得,T=6N 故D正确,A、B、C错误.
故选D.
答案解析:小球恰能过最高点的临界情况是重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最小速度,再根据动能定理求出最低点的速度,根据牛顿第二定律求出绳子的张力.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律,知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动,最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力.