用輕質(zhì)尼龍線系一個質(zhì)量為 0.25kg 的鋼球在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn).已知線長為 1.0m,若鋼球恰能通過最高點(diǎn),則球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時線受到的拉力是______N;若將線換成質(zhì)量可以忽略的輕桿,為了使球恰能通過最高點(diǎn),此桿的最大承受力至少應(yīng)為______N.
(1)鋼球恰能通過最高點(diǎn),此時重力提供向心力,則有:
m
v12
L
=mg

從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程運(yùn)動由動能定理得:
1
2
mv22-
1
2
mv12=2mgL

在最低點(diǎn)有:
F-mg=m
v22
L

由①②③代入數(shù)據(jù)得:F=15N
(2)若換成桿子,球恰能通過最高點(diǎn)時速度等于零,
從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程由動能定理得:
1
2
mv32-0=2mgL

在最低點(diǎn)有:
Fm-mg=m
v32
L

由④⑤代入數(shù)據(jù)得:
Fm=12.5N
故答案為:15;12.5
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用輕質(zhì)尼龍線系一個質(zhì)量為 0.25kg 的鋼球在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn).已知線長為 1.0m,若鋼球恰能通過最高點(diǎn),則球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時線受到的拉力是
15
15
N;若將線換成質(zhì)量可以忽略的輕桿,為了使球恰能通過最高點(diǎn),此桿的最大承受力至少應(yīng)為
12.5
12.5
N.

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