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如图所示,长l=0.5m,质量可忽略的细绳,其下端固定于O点,上端连有质量m=2kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动,取g=10m/s2,当它恰好通过最高点时最高点的速率为
5
5
m/s;当它在最高点的速度大小为v=5m/s时,绳子的拉力大小为
80
80
N.
分析:(1)小球恰好通过最高点时,细绳的拉力为零,由重力提供向心力,可由牛顿第二定律求出小球通过最高点时的速度;
(2)当它在最高点的速度大小为v=5m/s时,由绳子的拉力和重力的合力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力大小.
解答:解:当小球恰好通过最高点时,细绳的拉力为零,由重力提供向心力,可由牛顿第二定律得
   mg=m
v
2
0
l

解得,v0=
gl
=
10×0.5
m/s
=
5
m/s
当它在最高点的速度大小为v=5m/s时,设绳子的拉力大小为F,则有
  mg+F=m
v2
l

代入解得 F=80N
故答案为:
5
,80
点评:本题中小球到达最高点的临界速度为v0=
gl
,关键通过分析受力,确定向心力的来源.
练习册系列答案
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(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表.
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(1)当V=1m/s时,力的大小是多少?是拉力还是压力?
(2)当V=4m/s时,力的大小是多少?是拉力还是压力?

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(1)小球通过最低点时的速度大小为多少?
(2)小球通过最低点时,细绳对小球的拉力多大?

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