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    长为0.5m，质量可忽略的杆，其下端固定于O点，上端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下，杆受到的力（说明是拉力还是压力）：
    （1）当v1=1m/s时；
    （2）v2=4m/s时．（g取10m/s2）
    小球受到的重力为：G=mg=2×10N=20N
    （1）A的速率为1m/s，此时需要的向心力为：F向1=m
    v12
    L
    =2×
    1
    0.5
    =4N
    根据合力提供向心力得：mg-FN1=F向1
    所以有：FN1=mg-F向1=20N-4N=16N，方向向上，
    根据牛顿第三定律，杆受到的力竖直向下，大小为16N．
    （2）A的速率为4m/s，此时需要的向心力为：F向2=m
    v22
    L
    =2×
    16
    0.5
    =64    N
    根据合力提供向心力为：mg+FN2=F向2
    所以有：FN2=F向2-mg=64N-20N=44N，方向向下，
    根据牛顿第三定律，杆受到的力竖直向上，大小为44N．
    答：（1）当v1=1m/s时，杆受到的力竖直向下，大小为16N；
    （2）当v2=4m/s时，杆受到的力竖直向上，大小为44N．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则（　　）
    A．经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近
    B．经过时间t=
    T1T2
    T2-T1
    ，两行星再次相距最近
    C．经过时间t=
    T1+T2
    2
    ，两行星相距最远
    D．经过时间t=
    T1T2
    2(T2-T1)
    ，两行星相距最远

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    汽车行驶在半径为100m的圆形水平跑道上，速度为20m/s．已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.9倍．问：（g=10m/s2）
    （1）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？角速度是多少？
    （2）汽车在圆形水平跑道上行驶时由什么力提供向心力？向心力是多大？
    （3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ．求：
    （1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；
    （2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；
    （3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg．当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m．竖直轴AB匀速转动，C球在水平面内做匀速圆周运动．求：
    （1）要使两条细绳都拉直，C球的线速度至少多大？
    （2）当C球的线速度增大时，AC和BC哪条绳先断？当其中一条绳刚要断时，C球的线速度多大？（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    甲、乙两球分别以半径R1、R2做匀速圆周运动，两球质量M甲=2M乙，圆半径R甲=R乙/3，甲球每分钟转30周，乙球每分钟转20周，则甲、乙两球所受向心力大小之比为（　　）
    A．2：3B．3：2C．3：1D．3：4

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角为θ（如图所示）．
    （1）如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=
    mg
    q
    的匀强电场，则此时线中的拉力T1=______；
    （2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线的拉力T2=______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    山东电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设选手的质量为m（不计身高），他与转盘间的最大静摩擦力为fm，重力加速度为g．
    （1）假设选手落到转盘上相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？
    （2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他从平台出发至落到转盘上所用时间？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    当火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是（　　）
    A．仅外轨对车轮有侧压力
    B．仅内轨对车轮有侧压力
    C．内、外轨对车轮都有侧压力
    D．内、外轨对车轮均无侧压力

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