高一物理题，要速度如图所示，长度L=0.5m的轻质细杆OP,P端有一质量m=3.0kg的小球，小球在最低点获得V=6.0m/s的速度后以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，不记细杆在O的摩擦和空气阻力。求：小球通过最高点时的速率，小球通过最高点时杆OP受到小球的力的大小和方向
2019-06-20
高一物理题，要速度如图所示，长度L=0.5m的轻质细杆OP,P端有一质量m=3.0kg的小球，小球在最低点获得V=6.0m/s的速度后以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，不记细杆在O的摩擦和空气阻力。求：小球通过最高点时的速率，小球通过最高点时杆OP受到小球的力的大小和方向
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由 动能定理 可求 小球在最高点时的速度V的平方=V^2-gh=6.0m/sX6.0m/s-0.5mX10=25 V=5m/s 此时的向心力F=V的平方÷L=25÷0.5=50N 由图可知 此时的向心力的方向为竖直向下 是 重力和杆对小球作用力的合力提供向心力 即：杆对小球的作用力 F杆=F-mg=50-3.0X10=20N 结果为正值 所以杆OP受到小球的力的大小和方向分别是：20N 竖直向下
由 动能定理 可求 小球在最高点时的速度V的平方=V^2-gh=6.0m/sX6.0m/s-0.5mX10=25 V=5m/s 此时的向心力F=V的平方÷L=25÷0.5=50N 由图可知 此时的向心力的方向为竖直向下 是 重力和杆对小球作用力的合力提供向心力 即：杆对小球的作用力 F杆=F-mg=50-3.0X10=20N 结果为正值 所以杆OP受到小球的力的大小和方向分别是：20N 竖直向下