Question

【題目】一根長的輕桿系著一個小球，小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動。已知球的質(zhì)量，()求：

(1)試確定到達最高點時桿與球之間無彈力時球的速度多大？

(2)當小球在最高點時的速度為3m/s時，求桿對球的作用力。

(3)當小球在最高點時的速度為5m/s時，求桿對球的作用力。

(4)當小球在最低點時的速度為6m/s時，求球?qū)�桿的作用力。

Answer 1

【答案】(1)；(2) ，方向向上；(3) ，方向向下；(4) ，方向向下

【解析】

(1)小球到達最高點，桿與球之間無彈力時重力提供向心力，設速度為v，由

得

(2)設桿對球的作用力為方向向下，速度為，由向心力公式得

解得

即桿對球的作用力為，方向向上。

(3)設桿對球的作用力為方向向下，速度為，由向心力公式得

解得

即桿對球的作用力為，方向向下。

(4) 桿對球的作用力為方向向上，速度為，由向心力公式得

解得

桿對球的作用力方向向上，則球?qū)�桿的作用力方向向下，大小為。