如图所示,支架质量为4m,放置在粗糙水平地面上,转轴O处有一长为L的轻杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球.现使小球在竖
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解题思路:(1)当小球运动到最低点时,对支架分析,运用共点力平衡求出细线对支架的拉力,从而对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球在竖直平面内圆周运动的线速度.

(2)当小球运动到最高点时,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力,从而对支架分析,根据共点力平衡求出地面的支持力.

(1)小球在最低点时,对支架分析,有:4mg+T=N,N=6mg,

解得:T=2mg,

对小球分析,根据牛顿第二定律得:T-mg=m

v2

L,

解得:v=

gL.

(2)在最高点,根据牛顿第二定律得:T′+mg=m

v2

L

解得:T′=0,

则对支架分析,N=4mg,即支架对地面的压力为4mg.

答:(1)小球在竖直平面内做匀速圆周运动的线速度是

gL;

(2)小球经过最高点时支架对地面的压力为4mg.

点评:

本题考点: 向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解,难度不大.