如圖6—8—23所示,桿長為L,桿的一端固定一質(zhì)量為m的小球,桿的質(zhì)量忽略不計(jì),整個(gè)系統(tǒng)繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)小球在最高點(diǎn)A時(shí)速度為多大時(shí),才能使桿對(duì)小球m的作用力為零?
(2)小球在最高點(diǎn)A時(shí),桿對(duì)小球的作用力F為拉力和推力時(shí)的臨界速度是多少?
(3)如m =" 0.5kg," L =" 0.5m," =" 0.4m/s," 則在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)B時(shí), 桿對(duì)小球m的作用力各是多大? 是推力還是拉力?
(1),(2) ,(3) 拉力25.3N。
(1) 若桿和小球之間相互作用力為零,那么小球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力mg提供, 解得: 
(2) 若小球m在最高點(diǎn)A時(shí)受拉力F,則  解得
若小球m在最高點(diǎn)A時(shí)受推力F,則 解得:
可見是桿對(duì)小球m的作用力F在推力和拉力之間突變的臨界速度.
(3) 桿長L = 0.5m時(shí),臨界速度m/s ="2.2" m/s,=" 0.4m/s" <,桿對(duì)小球有推力。由 解得:=()N = 4.84N,由A到B只有重力做功,機(jī)械能守恒,設(shè)B點(diǎn)所處水平面為參考面,則有  解得:m/s = 4.5m/s,在最低點(diǎn)B,小球m受拉力,由解得N = 25.3N
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

重2 t的飛機(jī)以100 m/s的速度沿水平圓周盤旋,如圖5610所示.若飛機(jī)旋轉(zhuǎn)一周用20π s,則飛機(jī)機(jī)翼傾角α=________,飛機(jī)所受升力為_______N.

圖5-6-10

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一個(gè)固定豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖8所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點(diǎn)A給一個(gè)質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度,使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B,小球在B點(diǎn)又能沿BFA軌道回到點(diǎn)A,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg
在求小球在A點(diǎn)的速度V0時(shí),甲同學(xué)的解法是:由于小球恰好到達(dá)B點(diǎn),故在B點(diǎn)小球的速度為零,,所以:
在求小球由BFA回到A點(diǎn)的速度時(shí),乙同學(xué)的解法是:由于回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg故:,所以:
你同意甲、乙兩位同學(xué)的解法嗎?如果同意請(qǐng)說明理由;若不同意,請(qǐng)指出他們的錯(cuò)誤之處,并求出結(jié)果.根據(jù)題中所描繪的物理過程,求小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖6-8-4所示,一輛汽車m=2.0×103kg在水平公路上行駛,經(jīng)過半徑r=50m的彎道時(shí),如果車速度v=72km/h,這輛汽車會(huì)不會(huì)發(fā)生事故?已知輪胎與路面間的最大靜摩擦力fm= 0.9×104N。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

甲:長為1.6m的細(xì)線系一質(zhì)量為lkg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求   小球通過最高點(diǎn)的速度至少為多大?(g取10m/s2)
下面是甲同學(xué)對(duì)該題的解法:
解:則小球在最高點(diǎn)時(shí),受到的合力最小值等于重力大小,所以在最高點(diǎn)速度有最小值。   此時(shí),解得
小球在最高點(diǎn)速度至少為4m/s
你認(rèn)為這個(gè)解法正確嗎?并說明理由。
乙:長為1.6m的細(xì)桿栓一質(zhì)量為1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球通過最   高點(diǎn)的速度至少為多大?(g取10m/s2)
下面是乙同學(xué)對(duì)該題的解法:
解:則小球在最高點(diǎn)時(shí),受到的合力最小值等于重力大小,所以在最高點(diǎn)速度有最小值。   此時(shí),解得
小球在最高點(diǎn)速度至少為4m/s
你認(rèn)為這個(gè)解法正確嗎?并說明理由。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是( 。
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
C.所受合外力始終為零的物體不可能是曲線運(yùn)動(dòng)
D.質(zhì)點(diǎn)要受到一個(gè)方向不斷改變的力的作用,才可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(  )
A.物體受到的合外力方向變化,一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,受到的合外力一定不為零
C.只要物體做圓周運(yùn)動(dòng),它所受的合外力一定指向圓心
D.物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖6-7-7所示,一質(zhì)量為m的物體,在豎直平面內(nèi)沿半徑為R的半圓凹形軌道運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),速度為v,這時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力是多少?.(設(shè)μ為物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為滑雪的雪道示意圖。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員從雪道的最高點(diǎn)A由靜止開始滑下,不借助于其它器械,沿著光滑的雪道到達(dá)跳臺(tái)的B點(diǎn)速度為v1,再從B點(diǎn)落到離B點(diǎn)的豎直高度為15m的雪地C點(diǎn)時(shí)速度為v2。設(shè)整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員沒有其它動(dòng)作,不計(jì)摩擦和空氣阻力,g取10m/s2,則速度v1、v2的大小分別為
A.6m/s,15m/s B.10m/s,20m/s
C.10m/s,10m/sD.6m/s,10m/s

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