轻杆和小球？不明白

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/04/29 23:49:42
轻杆OA长=0.5m,在A端固定一小球,小球质量m=0.5 kg,以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为v1=1 m/s,求在此位置时杆对小球的作用力.
当小球到达最高点时,小球的速度大小为v2=4m/s,那么秆对球的作用力又是多大？g=10

先解释一下竖直平面内的变速圆周运动，类似于题中的情况，小球在竖直平面内做变速圆周运动，因为当小球处于上升过程中时，小球的动能会有一部份转化为重力势能，而在小球下降过程中时，重力势能转化为动能，所以在竖直平面内的圆周运动是变速圆周运动，当小球在最高点时线速度最小，在最低点时，线速度最大。
题中的轻杆就是不考虑杆的质量的意思。

解：
G=mg=0.5kg*10m/s^2=5N
F向1=mv^2/r=0.5kg*(1m/s)^2/0.5m=1N
F向2 =mv^2/r=0.5kg*(2m/s)^2/0.5m=4N
F1=G-F向1=5N-1N=4N
F2=G-F向2=5N-4N=1N
答：当小球以1m/s的速度运动时，杆对小球的作用力为4N，方向向上；当小球以2m/s的速度运动时，杆对小球的作用力为1N，方向向上。