Question

長為L的輕桿一端安在光滑固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O上，另一端固定有一只質(zhì)量為m的小球A（視為質(zhì)點(diǎn)）。給小球一個(gè)初速度，使它在豎直面內(nèi)繞O做圓周運(yùn)動(dòng)，已知：當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)�桿的壓力大小為小球重力的1/4；小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度大小為。求：
（1）小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率V。
（2）小球通過最低點(diǎn)時(shí)對桿的拉力大小F。

Answer 1

解：（1）小球在最高點(diǎn)的受力如圖：小球在最高點(diǎn)的向心力由mg和N的合力來提供，由牛頓第二定律得

mg－N=m
N=mg
解得：v=
（2）小球在最低點(diǎn)時(shí)，桿對小球的拉力為F′，受力如圖。同理由牛頓第二定律得：

F′－mg=m
v'=
得：F′=5.75mg
由牛頓第三定律可知，小球?qū)�桿的拉力大小F=5.75mg