Question

5m的輕桿，一端連著質量0.5kg的小球，另一端繞過O點的水平固定軸在豎直平面內自由轉動．當小球以2m/s的速率通過最高點時，受到輕桿的作用力為大小為

4.6

N，是

支持力

（選填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s²．

Answer 1

分析：求出桿子作用力為零時，小球在最高點的速度，從而判斷出桿子的作用力，運用牛頓第二定律求出桿子作用力的大小．

解答：解：當桿子在最高達作用力為零時，有mg=m

v2

r

，解得v=

gr

=5

2

m/s＞2m/s．知桿子表現為支持力．
根據牛頓第二定律得，mg-F=m

v′2

r

，解得F=mg-m

v′2

r

=5-0.5×

4

5

N=4.6N．
故答案為：4.6，支持力．

點評：解決本題的關鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．