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长度为L=0.4m的轻质细杆OA,A端连有一质量为m=2kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s,则此时细杆对小球的作用力为


  1. A.
    15N,方向向上
  2. B.
    15N,方向向下
  3. C.
    5N,方向向上
  4. D.
    5N,方向向下
A
分析:小球通过最高点时,由重力和细杆的作用力的合力向心力,根据牛顿第二定律求解细杆对小球的作用力.
解答:设小球通过最高点时细杆对小球的作用力方向向下,大小为F,由牛顿第二定律得
mg+F=m
得F=m-mg=2×-20(N)=-15N,负号表示细杆对小球的作用力方向向上.
故选A
点评:对于细杆模型,在最高点时杆对小球的作用力可能向上,也可能向下,也可能没有力,可以根据临界速度v=判断杆的作用力方向.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长度为L=0.4m的绳,系一小球在竖直平面内做圆周运动,小球的质量为m=0.5kg,小球半径不计,(g取10m/s2)求:
(1)小球刚好通过最高点时的速度大小;
(2)小球通过最高点时的速度大小为4m/s时,绳的拉力大小;
(3)小球通过最低点时的速度大小为4
2
m/s时,绳的拉力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

长度为L=0.4m的轻质细杆OA,A端连有一质量为m=2kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s,则此时细杆对小球的作用力为(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

长度为L=0.4m的轻质细杆OA,A端连有一质量为m=2kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s,则此时细杆对小球的作用力为(  )
A.15N,方向向上B.15N,方向向下
C.5N,方向向上D.5N,方向向下
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年北京市三十一中高一(下)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,长度为L=0.4m的绳,系一小球在竖直平面内做圆周运动,小球的质量为m=0.5kg,小球半径不计,(g取10m/s2)求:
(1)小球刚好通过最高点时的速度大小;
(2)小球通过最高点时的速度大小为4m/s时,绳的拉力大小;
(3)小球通过最低点时的速度大小为4m/s时,绳的拉力大小.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年浙江省湖州市南浔中学高一(下)第三次模块物理试卷(必修2)(解析版) 题型:选择题

长度为L=0.4m的轻质细杆OA,A端连有一质量为m=2kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s,则此时细杆对小球的作用力为( )

A.15N,方向向上
B.15N,方向向下
C.5N,方向向上
D.5N,方向向下

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