Question

10．如圖所示，長度為L的繩，系一小球在豎直平面內(nèi)以線速度大小為v₀做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為M，小球半徑不計(jì)，重力加速度為g，當(dāng)小球在通過最低點(diǎn)時(shí)，繩被拉緊的張力為T
（1）畫出小球受力分析圖
（2）寫出小球受到的向心力表達(dá)式
（3）寫出小球需要的向心力表達(dá)式．

Answer 1

分析 （1）小球受到重力和繩的拉力，畫出其受力分析圖．
（2）小球受到的向心力是重力和繩的拉力的合力．
（3）小球需要的向心力根據(jù)向心力公式求解．

解答 解：（1）小球受到重力和繩的拉力，畫出其受力分析圖如圖所示．
（2）小球受到的向心力是重力和繩的拉力的合力，為 F_合=T-mg．
（3）小球需要的向心力為 F_n=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{L}$．
答：
（1）畫出其受力分析圖如圖所示．
（2）小球受到的向心力為 F_合=T-mg．
（3）小球需要的向心力為 F_n=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{L}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，正確區(qū)分所需要的向心力和外界提供的向心力表達(dá)式．