匀速圆周运动的问题!在线等答案!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 10:55:13
质量为M的人抓住长为L的轻绳,绳的另一端系着质量为m的小球,现让小球在竖直平面内做圆周运动,当球通过最高点时速率为v,则此时人对地面的压力是多大?

(要详细的过程和解题思路,谢谢!有悬赏!)

设绳中张力为T。
张力 T 一方面作用在小球上,充当向心力的一部分。对小球施加向下的拉力。
另一方面,张力T作用在人的手上,对人施加了一种向上的拉力。

小球的圆周运动方程(在最高点时)
(T+mg)=mv^2/L
T=mv^2/L - mg

地面对人的支撑力为N,则
N+T=Mg
N=Mg-T
=(M+m)g - mv^2/L

人对地面的压力N',与 地面支撑力互为反作用力。大小相等,而压力向下。
N'=N
=(M+m)g - mv^2/L

对球
F=G-mv^2/R,这是绳子对球的拉力,向下的。因此绳子对人的拉力就是向上
对人
N=G-F