Question

長L＝0.5 m的輕桿，其一端連接著一個(gè)零件A，A的質(zhì)量m＝2 kg.現(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．在A通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列兩種情況下桿對A的作用力的大小并指出是拉力還是支持力：

(1)A的速率為1 m/s；

(2)A的速率為4 m/s.(g＝10 m/s²)

 

Answer 1

【答案】

(1) －16 N；支持力(2) 44 N；拉力

【解析】

試題分析：以A為研究對象，設(shè)其受到桿的拉力為F，則有

mg＋F＝m.

(1)代入數(shù)據(jù)v＝1 m/s，可得

F＝m(－g)＝2×(－10)N＝－16 N，

即A受到桿的支持力為16 N．根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為壓力16 N.

(2)代入數(shù)據(jù)v＝4 m/s，可得

F＝m(－g)＝2×(－10)N＝44 N，

即A受到桿的拉力為44 N．根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為拉力44 N.

考點(diǎn)：本題考查的是桿連接物體在豎直平面做勻速圓周運(yùn)動的問題。

點(diǎn)評：熟練掌握其運(yùn)動規(guī)律，分析最高和最低點(diǎn)的受力即可解出此題。