Question

長L＝0.5 m、質量可忽略的桿，其下端固定于O點，上端連有質量m＝2 kg的小球，它繞O點在豎直平面內做圓周運動．當通過最高點時，如圖11所示，求下列情況下桿受到的力(計算出大小，并說明是拉力還是壓力，(g取10 m/s²)：

(1)當v＝1 m/s時，桿受到的力為多少，是什么力？
(2)當v＝4 m/s時，桿受到的力為多少，是什么力？

Answer 1

（1）5000N（2）4000N（3） m/s

試題分析：（1）汽車受重力G和拱橋的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5000N 根據牛頓第三定律，汽車對拱橋的壓力為5000N             
（2）汽車受重力G和拱橋的支持力F，根據牛頓第二定律有
G－F＝ 故＝4000N
根據牛頓第三定律，汽車對拱橋的壓力為4000N
（3）汽車只受重力G，所以重力提供向心力G＝ 
＝m/s
點評：意當無法確定力的方向時，可以先假設到某一方向上，如果解出的結果為正值，說明力就在假設的方向上，如果解出的結果為負值，說明力的方向與假設的方向相反．