Question

如圖長(zhǎng)l=0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點(diǎn)，上端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列情況下，當(dāng)v=1m/s，桿受到的力大小為

16

N；當(dāng)v=4m/s，桿受到的力大小為

44

N．

Answer 1

分析：小球在最高點(diǎn)，靠重力和桿子彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出桿子對(duì)小球的作用力，從而得知桿受到的力的大�。�

解答：解：當(dāng)v=1m/s，設(shè)桿子對(duì)球的作用力方向向上，有mg-F=m

v2

L

解得，F(xiàn)=mg-m

v2

L

=20-4N=16N  所以桿子受到的力的大小為16N．
當(dāng)v=4m/s，設(shè)桿子對(duì)球的作用力方向向下，有mg+F=m

v2

L

解得F=m

v2

L

-mg=64-20N=44N，所以桿子受到的力的大小為44N．
故答案為：16N、44N．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道桿子可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，以及知道做圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑方向上的合力提供向心力．