Question

【題目】一質量為0.5kg的小球，用長為0.4m細繩拴住，在豎直平面內做圓周運動（g取10m/s2）．求

（1）若過最高點時繩的拉力剛好為零，此時小球速度大小？

（2）若過最高點時的速度為4m/s，此時繩的拉力大小F1？

（3）若過最低點時的速度為6m/s，此時繩的拉力大小F2？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：過最高點時繩的拉力剛好為零，重力提供圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律得速度大小；重力和細線拉力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律求出當小球速度為4m/s和6m/s時細線的拉力。

（1）過最高點時繩的拉力剛好為零，重力提供圓周運動的向心力，

根據牛頓第二定律得：

解得：

（2）當小球在最高點速度為4m/s時，重力和細線拉力的合力提供向心力

根據牛頓第二定律得：

解得：

（3）當過最低點時的速度為6m/s時，重力和細線拉力的合力提供向心力

根據牛頓第二定律得：

解得：