Question

高一物理机械能计算题

长为0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内自由转动。A端连着一个质量为m=2kg的小球。当小球位于最高点时，小球对杆的压力为4.0N。求：小球转到最低点时，杆对小球的拉力的大小（g取10m/s^2）

Answer 1

在最高点时，小球对杆的压力，则杆对球有支持力，由牛二定律：mg-F支=mV^2/R①
由①可解得：在最高点时的速度V=2m/s
有最高点到最低点的过程中，由机械能守恒：
mg(2R)+mV^2/2=mV1^2/2②
由②可解得在最低点的速度V1
在最低点，由牛二定律：F拉-mg=mV1^2/R③
由③可解得答案。

Answer 2

因为小球位于最高点时，小球对杆的压力为4.0N
所以此时的
向心力
=20-4=16N=mv^2/r
所以mv^2=8
又根据
机械能守恒定律
得:mv^2/2+2mgr=mv(低)^2/2
解得:mv(低)^2=24
所以F向=F拉-mg=mv(低)^2/r
所以F拉=48+20=68N