如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到小球对其作用力的大小为( )A. mωRB. mg2+ω4R2C. mg2−ω4R2D. 条件不足,不能确定
问题描述:
如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到小球对其作用力的大小为( )
A. mωR
B. m
g2+ω4R2
C. m
g2−ω4R2
D. 条件不足,不能确定
答
知识点:解决本题的关键知道小球向心力的来源,结合牛顿第二定律和平行四边形定则进行求解.
小球所受的合力提供向心力,有:F合=mRω2,根据平行四边形定则得,杆子对小球的作用力F=
=m
F合2+(mg)2
.故B正确,A、C、D错误.
g2+ω4R2
故选B.
答案解析:小球在水平面内做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据合力的大小通过平行四边形定则求出杆对小球的作用力大小.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:解决本题的关键知道小球向心力的来源,结合牛顿第二定律和平行四边形定则进行求解.