长为0．5m的轻杆OA绕杆O点在竖直平面内做圆周运动.A端连着一个质量为m=2kg的小球.当小球位于最高点时,小球对杆的压力是4．0N,求小球转到最低点时,杆对小球的拉力的大小.g取10m/s2
问题描述：
长为0．5m的轻杆OA绕杆O点在竖直平面内做圆周运动.A端连着一个质量为m=2kg的小球.当小球位于最高点时,小球对杆的压力是4．0N,求小球转到最低点时,杆对小球的拉力的大小.g取10m/s2
答
1.当小球位于最高点时,小球对杆的压力是4．0N
设此时小球的速度为V1,根据牛顿第二定律有:
mg-Fn=20N-4N=mV1^2/L
解出,V1=2m/s
2.小球从最高点到最低点过程中机械能守恒,设在最低点的速度为V2,根据机械能守恒有:
1/2m*V1^2+mg*2L=1/2mV2^2
解出,V2=2(根号6)m/s
3.在最低点,有(设此时杆对小球的拉力为F,这时F和mg的合力提供向心力)
F-mg=mV2^2/L
解出拉力F=116N