如图所示，长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，取g=10m/s2．（1）如果小球的速度为3m/s，求 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，取g=10m/s²．
（1）如果小球的速度为3m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大？
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4N，求杆旋转的角速度为多大？

答案

（1）小球在最低点，根据向心力公式得：
T-mg=m

解得：T=2×

0.5

+20=56N
（2）小球在最高点，根据向心力公式得：
mg-N=mω²L
解得：ω=4rad/s
答：（1）如果小球的速度为3m/s，在最低点时杆对小球的拉力为56N；
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4N，杆旋转的角速度为4rad/s．

核心考点

试题【如图所示，长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，取g=10m/s2．（1）如果小球的速度为3m/s，求】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，圆锥摆的摆长l=50cm，摆角a=37°．试求：
（1）小球的线速度υ；
（2）如小球在运动中，细绳突然断开，小球将落向地面，已知悬点O离地面的高为1.2m，则小球落地点到悬点O的水平距离多大？

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如图所示，V形细杆AOB能绕其对称轴OO′转动，OO′沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°．两质量均为m=0.1kg的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为l=1.2m、能承受最大拉力F_max=4.5N的轻质细线连结，环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍．当杆以角速度ω转到时，细线始终处于水平状态，取g=10m/s²．
（1）求杆转动角速度的最小值ω_min；
（2）将杆的角速度从（1）问中求得的最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，求细线断裂时转动的角速度ω_m；
（3）求角速度从ω_min增大到ω_m的过程中杆对每个环所做的功．

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离心现象在我们的日常生活经常能够遇到，离心运动有很多的应用，同时离心运动也会带来危害，下列现象中是应用离心运动的是（　　）

A．汽车转弯时需要减速

B．火车转弯处外侧轨道比内侧轨道稍高些

C．滑冰运动员在转弯时需要限制速度

D．洗衣机脱水桶高速旋转把附着在衣服上的水分甩掉

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如图所示，一细绳上端固定下端连接一小球，现将小球及细绳拉到水平位置放手，让它自由摆下，在P点有钉子阻止OP部分的细绳的移动．当小球及细绳运动到此位置时，下列说法不正确的是（　　）

A．小球的线速度突然增大

B．在P点以下部分细绳的角速度突然增大

C．细绳的张力突然增大

D．小球的向心加速度突然增大

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如图，长度均为L=5m的三根细线OA、AB、BC一端均与质量为m=2kg的A球连接，另一端分别固定于O、B、C三点且B、C两点在同一水平线上，整个装置处于竖直平面内．小球静止时∠BAC=60°且细线OA恰无弹力．取g=10m/s²．求：
（1）此时细线AB的弹力大小
（2）若同时烧断细线AB、AC，与此同时给A球一个水平向右的初速度v₀=5m/s．求小球运动到最低点时对细线OA的拉力大小．

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