如圖6-7-1所示，長(zhǎng)0.40 m的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量為0.2 kg的小球，在光滑水平面上繞繩的另一端做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若運(yùn)動(dòng)的角速度為5.0 rad/s，求繩對(duì)小球需施多大拉力.

圖6-7-1

思路分析：運(yùn)動(dòng)中，小球受到豎直向下的重力G、豎直向上的水平面支持力FN和沿繩指向圓心的繩的拉力F，這三個(gè)力的合力提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力.由于其中重力G和支持力FN為一對(duì)平衡力，因此實(shí)際由繩的拉力為小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.

解析：小球沿半徑等于繩長(zhǎng)的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)向心力公式，所需向心力的大小為：

F向=mω2r=0.2×0.40×5.02 N=2.0 N

    為此，繩對(duì)小球需施加拉力的大小為F=F向=2.0 N.

答案：2.0 N


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn).讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng))，如圖6-7-10所示.當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角是α?xí)r，求：

圖6-7-10

(1)線的拉力F；

(2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大��；

(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-7-11所示，在光滑的水平面上相距0.1 cm處釘兩枚鐵釘A、B，長(zhǎng)1 m的柔軟細(xì)線一端拴在A上，另一端拴一質(zhì)量為500 g的小球，小球的初始位置在AB連線上的A的一側(cè)，把細(xì)線拉直，給小球以2 m/s，垂直于細(xì)線方向的水平速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng).由于釘子B的存在，使細(xì)線逐漸纏繞在AB上，問：線全部纏繞在釘子上的時(shí)間是多少？如果細(xì)線的抗斷張力為7 N，從開始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間繩子斷裂？

圖6-7-11

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-7-1所示，Q為地球，A為在空間運(yùn)行的宇宙飛船，現(xiàn)有一對(duì)接艙B在A的后方加速追A，并與A實(shí)現(xiàn)對(duì)接.y軌道為A的運(yùn)行軌道，x軌道和z軌道分別是比y軌道高一些和低一些的兩個(gè)軌道，那么（    ）

圖6-7-1

A.B只有從x軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接

B.B只有從y軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接

C.B只有從z軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接

D.B從x、y軌道開始加速，都有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接，從z軌道開始加速，不能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-7-1所示，一圓盤可繞通過圓盤的中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).在圓盤上放置一小木塊A,它隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.則關(guān)于木塊A的受力，下列說法正確的是（    ）

A.木塊A受重力、支持力、靜摩擦力和向心力

B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反

C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心

D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同

圖6-7-1

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