2021届高考物理复习课后限时集训：圆周运动含解析

m/s2，如图所示，求在下列两种情况下，当A通过最高点时，杆对小球的作用力： (1)A在最低点的速率为21 m/s； (2)A在最低点的速率为6 m/s。 [解析] 对小球A由最低点到最高点过程，由动能定理得 11－mg·2L＝mv2－mv20 22在最高点，假设细杆对A的弹力F向下，则A的受力图如图所示，以A为研究对象，由牛顿第二定律得 mg＋F＝mv2 L① ?v2?所以F＝m?－g?。 ?L?(1)当v0＝21 m/s时， 由①式得v＝1 m/s ?12?－10? N＝－16 N F＝2×??0.5?负值说明F的实际方向与假设的向下的方向相反，即杆给A向上的16 N的支撑力。 (2)当v0＝6 m/s时， 由①式得v＝4 m/s 13 / 14 ?42?－10? N＝44 N F＝2×??0.5?正值说明杆对A施加的是向下的44 N的拉力。 [答案] (1)16 N 方向向上 (2)44 N 方向向下 14 / 14