輕桿長(zhǎng)l=0.2米,一端固定于O點(diǎn),另一端連質(zhì)量為m=0.5千克的小球,繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球以速率V=1米/秒通過最高點(diǎn)A時(shí),桿受到小球的作用力是拉力還是壓力?將輕桿換成細(xì)繩,且細(xì)繩能承受的最大拉力為35牛,則小球能夠到達(dá)A點(diǎn)并且繩子不被拉斷,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率范圍是多少?(g取10米/秒2).
桿的作用力恰好為零時(shí),根據(jù)重力提供向心力:mg=m
得:v
0=
=
m/s
V=1m/s<
m/s,故桿受小球的壓力;
將輕桿換成細(xì)繩,則最高點(diǎn)v
min=
m/s
小球在最低點(diǎn)時(shí)受力最大,
根據(jù)牛頓第二定律:T-mg=m
由機(jī)械能守恒定律:mg?2l+
mv
max2=
mv′
2聯(lián)立得:v
max=2m/s
故經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率范圍:
m/s≤v≤2m/s
故答案為:壓;
≤v≤2m/s.