Question

如圖所示，長為R的輕質(zhì)桿（質(zhì)量不計），一端系一質(zhì)量為的小球（球大小不計），繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，若小球最低點時，桿對球的拉力大小為1.5，求：

① 小球最低點時的線速度大小？
②小球通過最高點時，桿對球的作用力的大小？
③小球以多大的線速度運動，通過最高處時桿對球不施力？

Answer 1

①②③

（1）小球過最低點時受重力和桿的拉力作用，由向心力公式知
T－＝                                     …………（2分） 
解得                                   …………（1分）
2）小球以線速度通過最高點時所需的向心力
                                  …………（1分）
小于，故桿對小球施加支持力F_N的作用，則有
G －F_N＝                                     …………（1分）
解得F_N＝                                     …………（1分）
3）小球過最高點時所需的向心力等于重力時桿對球不施力，
則                                 …………（2分）
解得                                      …………（1分）