Question

一根質(zhì)量可以忽略不計(jì)的輕桿．它的一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球．使小球繞O軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在最低點(diǎn)小球受到輕桿作用力的方向是

向上

，在最高點(diǎn)小球受到輕桿作用力的方向是

向上、向下或者沒有作用力

．

Answer 1

分析：小球通過最高點(diǎn)時(shí)，受重力和桿的彈力作用，桿的彈力和重力和合力提供向心力，故桿的彈力的方向一定與桿平行，但可能與桿同向，也可能與桿反向．最低點(diǎn)時(shí)方向肯定向上．

解答：解：小球做豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)的向心力大小與速度有關(guān)．
（特值法）特殊情況下v=

gl

，F(xiàn)_向=mg，小球只受重力；
當(dāng)v＞

gl

，小球受重力和拉力；
當(dāng)v＜

gl

，小球受重力和推力．
由于輕桿可以產(chǎn)生推力，而且v的大小未知，因此三種可能都存在；
在最低點(diǎn)重力與桿子的力提供向心力，方向指向圓心，而重力方向向下，所以輕桿作用力的方向向上．
故答案為：向上；向上、向下或者沒有作用力

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于桿求出無彈力的臨界情況，桿對(duì)小球可以是拉力，可以是支持力，也可以沒有力，而繩子對(duì)球只能是拉力．