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精英家教网如图所示,长0.5m的轻质细杆,其一端固定于O点,另一端固定有质量为1kg的小球.小球在竖直平面内绕O点做圆周运动.已知小球通过最高点时速度大小为2m/s,运动过程中小球所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2.关于小球通过最高点时杆对小球的作用力,下列说法中正确的是(  )
A、杆对小球施加向上的支持力,大小为2NB、杆对小球施加向上的支持力,大小为18NC、杆对小球施加向下的拉力,大小为2ND、杆对小球施加向下的拉力,大小为18N
分析:小球通过最高点时,由重力和杆对小球的作用力的合力提供向心力,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律求解.
解答:解:设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下,大小为F.根据牛顿第二定律得:
  mg+F=m
v2
L

则得:F=m(
v2
L
-g)=1×(
22
0.5
-10)N=-2N,负号表示杆对小球的作用力方向向上,故杆对小球施加向上的支持力,大小为2N.
故选:A
点评:解决圆周运动的动力学问题,关键分析物体受力,确定向心力的来源,再运用牛顿第二定律求解.
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0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.取g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

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如图所示,长0.5m的细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.取g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

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精英家教网如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为1kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.小球通过最高点时,球对杆的力大小是
 
N.

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科目:高中物理 来源:2014届四川省高一5月月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s,取g=10m/s2,下列说法正确的是(   )

A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是6N

B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是24N

C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24N

D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N

 

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