一长为l的轻杆,一端固定一质量为m的小球,另一端套在固定的水平滑轴上,小球在竖直平面内做圆周运动.且在最高点时小球对杆的作用力为拉力.求:(1)小球在最低点的速度V0至少要多大?(2)小球在最低点时对杆的作用力比小球在最高点时对杆的作用力多大?

问题描述:

一长为l的轻杆,一端固定一质量为m的小球,另一端套在固定的水平滑轴上,小球在竖直平面内做圆周运动.
且在最高点时小球对杆的作用力为拉力.求:
(1)小球在最低点的速度V0至少要多大?
(2)小球在最低点时对杆的作用力比小球在最高点时对杆的作用力多大?

在最高点时小球对杆的作用力为拉力
拉力最小为0,mg=m*(v的平方)/r
v=根号下gr
据动能定理
mg*2r=m(vo的平方)/2-m(V的平方)/2
Vo=根号下5gr
对最低点列方程
F拉-mg=m(v0的平方)/r
F拉=6mg
所以最低点杆的作用力比最高点大6mg