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如图所示 杆长为l 球的质量为m 杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动 已知在最高点处

时间:2022-07-14 13:08:13

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如图所示 杆长为l 球的质量为m 杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动 已知在最高点处

问题补充:

如图所示,杆长为l,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为,求这时小球的瞬时速度大小.

答案:

解:杆在高点处,球的重力与杆的弹力的合力提供球的向心力,根据牛顿第二定律,得

(1)若F向上,则mg-F=m?解得v=

(2)若F向下,则mg+F=m?解得v=

答:小球的瞬时速度大小可能为或.

解析分析:由题:杆在高点处,球的重力与杆的弹力的合力提供球的向心力,杆对球的弹力大小为,由于F<mg,其方向可能向上,也可能向下.根据牛顿第二定律列方程求解速度.

点评:对于竖直平面内的圆周运动,轻杆与轻绳模型不同,在最高点时,绳对物体只有向下的拉力,而杆对物体可能施加向下拉力,也可能施加向上的支持力.

如图所示 杆长为l 球的质量为m 杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动 已知在最高点处 杆对球的弹力大小为 求这时小球的瞬时速度大小.

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