优题选
题目:如图所示,轻杆OA长L=0.5m , 在A端固定一小球,小球质量m=0.5kg , 以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为V=0.4m/s , 求在此位置时杆对小

如图所示,轻杆OA长L=0.5m , 在A端固定一小球,小球质量m=0.5kg , 以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为V=0.4m/s , 求在此位置时杆对小球的作用力.(g取10m/s2)

【答案】

小球所需向心力为:F向=m =0.16N

小球受重力为:mg=0.5×10N=5N

重力大于所需向心力,所以杆对小球有竖直向上的作用力F,以竖直向下为正方向,对小球有:

mg﹣F=F向

解得:F=4.84N .

【解析】

小球所需向心力为:F向=m =0.16N

小球受重力为:mg=0.5×10N=5N

重力大于所需向心力,所以杆对小球有竖直向上的作用力F,以竖直向下为正方向,对小球有:

mg﹣F=F向

解得:F=4.84N .

答:此位置时杆对小球的作用力为4.84N , 方向向上.

【考点精析】掌握向心力是解答本题的根本,需要知道向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.

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