Question

如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，g取10m/s2求：（1）当小球在

如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，g取10m/s2求：（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多少？（2）当小球在圆下最低点时速度为4m/s时，细线的拉力是多少？

Answer 1

（1）假设小球能够通过圆周最高点的最小速度为v₀
则有 mg＝m

v02

r

解得：v0＝

gr

＝

10×0.4

=2m/s，此时细线拉力为零
所以当v=4m/s时细线有拉力围殴F，则有：mg+F=m

v 2

r

得：F=m

v 2

r

-mg=0.5×

16

0.4

?5=15N
（2）小球在圆下最低点时，根据牛二定律得：
F-mg=m

v 2

r

解得：F=mg+m

v 2

r

=5+20=25N
答：（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是15N；
（2）当小球在圆下最低点速度为4m/s时，细线的拉力是25N．