Question

高中物理 圆周运动的题目

在一个内壁光滑的平底试管内部装有一个质量为1kg的小球.试管的开口处装一转轴,轴到管底小球的距离为5cm,使试管在竖直平面内做匀速圆周运动.(g取10m/s^2)
1.管底部受到小球压力的最大值是最小值的3倍,求此时的角速度.
2.当角速度w=30rad/s时,管底对小球压力的最大值与最小值分别是多少?

Answer 1

1、在试管做匀速圆周运动的时候，小球始终处在试管底部
设小球在最高点时对试管的压力为F：
F+mg=mrw^2
小球在最低点时对试管的压力为3F：
3F-mg=mrw^2
解得：F=mg
带入算式1或2都可以得出w的值
w=20rad/s
2、w=30rad/s时：
在最高点：F1+mg=mrw^2
F1=35N
最低点：
F2-mg=mrw^2
F2=55N

Answer 2

首先你先搞清楚，管底部受到小球压力何时取到最大的值，何时取到最小值！
（根据分析应该是最高点取到最小值，N=mg-mrw^2,在最低点N有最大值，mg+mrw^2）
接下来就是带值计算了！
（你若不懂为什么在最高点或最低取到最值，那是因为受力的情况是那样，若是在其他情况那么受力就得正交分解）
希望对你有帮助

Answer 3

1.w=20rad/s
2.最大是65N,最小是35N