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，求：（1）当小球在圆上最高点

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，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速度为4m/s时，细线的拉力是多少？（g=10m/s2）

Answer 1

（1）在最高点，根据牛顿第二定律得：F+mg=m

v2

r

，
则：F=m

v2

r

?mg＝0.5×

16

0.4

?5＝15N．
（2）在最低点，根据牛顿第二定律得：F′?mg＝m

v2

r

则F′=mg+m

v2

r

＝5+0.5×

16

0.4

N＝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．