长为l的轻杆一端固定一个质量为m的小球,以另一端为固定的转动轴,使之在竖直平面内做圆周运动,求以下两种情况中小球在最高点的速度各为多少?(1)在最高点时,若小球对杆的压力为12mg(2)在最高点时,若小球对杆的拉力为12mg.

问题描述:

长为l的轻杆一端固定一个质量为m的小球,以另一端为固定的转动轴,使之在竖直平面内做圆周运动,求以下两种情况中小球在最高点的速度各为多少?

(1)在最高点时,若小球对杆的压力为

1
2
mg
(2)在最高点时,若小球对杆的拉力为
1
2
mg.

(1)在最高点,根据牛顿第二定律得:对小球有:mg-F=mv2l,由题意,F=12mg所以:v=gl2(2)在最高点,根据牛顿第二定律得:对小球有:F+mg=mv2l,所以:v=3gl2答:(1)在最高点时,若小球对杆的压力为12mg,小球在...
答案解析:小球通过最高点时,受重力和杆的弹力作用,杆的弹力和重力和合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:解答竖直平面内圆周运动的问题,关键通过分析受力,确定向心力的来源,运用牛顿第二定律求解.