问题补充:
如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动,g=10m/s2,求:
(1)小球在最高点的速度v1为多大时,球对杆的作用力为0?
(2)当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力和方向.
答案:
解:小球在最高点时,对小球受力分析,受重力G和杆的弹力N,假定弹力N向下,如图所示;
由牛顿第二定律和向心力公式得:? ①
(1)由①式解得N=0时的速度
(2)由①式得小球在最高点的速度v2=6m/s时,杆对球的作用力为:
“+“说明方向竖直向下
由牛顿第三定律得:球对杆的作用力大小? N′=N=6N,方向竖直向上.
答:球对杆的作用力为0时小球在最高点的速度为3m/s,当小球在最高点的速度v2=6m/s时,球对杆的作用力大小为6N,方向竖直向下.
解析分析:杆子对小球的作用力可以是拉力,也可以是推力,在最高点,杆子的作用力是推力还是拉力,取决于在最高点的速度,对球在最高点进行受力分析,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解!
点评:本题关键对小球受力分析,找出向心力来源;小球所受的弹力,可假定其方向向下,若解出为正,则为拉力,为负,就是支持力!
如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端 杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动 g=10m/s2 求:(1)小球在最高点的速度v1为多大时 球对