如圖所示，支架的質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)軸O處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繩長為L，繩的質(zhì)量可以忽略．若小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，恰好支架對(duì)地面無壓力．則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度大小等于多少？
分析：到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，恰好支架對(duì)地面無壓力為零，則繩對(duì)支架的拉力為Mg，則繩對(duì)小球的作用力為Mg，合外力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解速度．
解答：解：設(shè)最高點(diǎn)繩子的拉力為F，小球速度為v，
以M為研究對(duì)象，支架對(duì)地面無壓力為零，則F-Mg=0①
以m為研究對(duì)象得：F+mg=m
v2
L
②
由①②解得：v=
(m+M)gL
m

答：小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度大小等于
(m+M)gL
m
．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律公式列式求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：名師伴讀高中物理三年級(jí)上 題型：038

如圖所示，支架的質(zhì)量為M，置于水平地面上，轉(zhuǎn)軸O懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繩長為 L，將小球從圖中水平位置以某一速度釋放，為了使小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且支架不至于離開地面，小球釋放時(shí)初速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖所示．支架的質(zhì)量為M，在轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)用長為L的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，若小球能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面恰好無壓力．那么小球在最高點(diǎn)的速度應(yīng)多大？(支架始終保持靜止)

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

如圖所示．支架的質(zhì)量為M，在轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)用長為L的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，若小球能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面恰好無壓力．那么小球在最高點(diǎn)的速度應(yīng)多大？(支架始終保持靜止)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，支架的質(zhì)量為M，置于水平地面上，轉(zhuǎn)軸O懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繩長為 L，將小球從圖中水平位置以某一速度釋放，為了使小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且支架不至于離開地面，小球釋放時(shí)初速度應(yīng)滿足什么條件？

 

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