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輕桿長,以一端為圓心,在豎直面內做圓周運動,桿另一端固定一個質量的小球,小球通過最高點時速率,已知重力加速度為。求此時小球對桿的作用力大小及方向。
解:假設小球受到桿對它的彈力豎直向上,大小為F,以小球為研究對象,根據牛頓第二定律:
                                  (2分)
代入數值得:                            (2分)
由于,說明假設正確。
根據牛頓第三定律,小球對桿的作用力大小為4.8N,    (2分)
方向豎直向下。                                     (2分)
本題考查了圓周運動的實例,要解決本題的關鍵就是弄清楚在最高點向心力的來源,根據牛頓第二定律可得,
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,兩輪用皮帶傳動,皮帶不打滑,圖中有A、B、C三點,這三點所在處半徑rA>rB=rC,則這三點的向心加速度aA、aB、aC的關系是                     (  )
 
A.aA=aB=aC
B.aC>aA>aB
C.aC<aA<aB                                                                        
D.aC=aB>aA

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

 將一枚硬幣放在唱片上勻速轉動時,硬幣與唱片保持相對靜止.關于硬幣的受力情況。下列說法正確的是   
A.硬幣受靜摩擦力、向心力,共兩個力
B.硬幣受重力、支持力、靜摩擦力,共三個力
C.硬幣受重力、支持力、滑動摩擦力,共三個力
D.硬幣受重力、支持力、靜摩擦力、向心力,共四個力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做勻速圓周運動的物體,下列不變的物理量是(    )
A 合外力      B速度         C 角速度       D 周期

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,質量為0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用繩子系住小杯在豎直平面內做“水流星”表演,轉動半徑為1m,小杯通過最低點的速度為8m/s,g取10m/s2,求:

(1)小杯在最高點時,繩的拉力;
(2)小杯在最高點時水對小杯底的壓力;
(3)為使小杯過最高點時水不流出,在最低點時的最小速率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一箱土豆在轉盤上隨轉盤以角速度ω做勻速圓周運動,其中一個處于中間位置的土豆質量為m,它到轉軸的距離為R,則其它土豆對該土豆的作用力為(      )

 A.mg                    B.
C     D.    

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質量為m的小物塊,由碗邊滑向碗底,該碗的內表面是半徑為R的圓弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物塊的運動速率恰好保持不變,做勻速圓周運動。則   
A.物塊的加速度為零B.物塊所受合力為零
C.物塊所受合力大小一定,方向改變D.物塊所受合力大小、方向均一定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,壓路機后輪的半徑是前輪半徑的兩倍,M為前輪邊緣上的一點,N為后輪上一點,它離后輪軸的距離是后輪半徑的一半,則M、N的角速度之比為
A.4∶1B.2∶1C.1∶1D.1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,小球作勻速圓錐擺運動,錐的頂角為2θ,小球的質量為m,懸掛小球的細線長為L,則小球運動的角速度為          ;細線對小球的拉力大小為         .

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