Question

6．长0.5m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动．当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为1N，是支持力（选填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s²．

Answer 1

分析 求出杆子作用力为零时，小球在最高点的速度，从而判断出杆子的作用力，运用牛顿第二定律求出杆子作用力的大小．

解答 解：当杆子在最高达作用力为零时，有：mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，
解得：v=$\sqrt{gr}=\sqrt{5}m/s＞2m/s$．知杆子表现为支持力．
根据牛顿第二定律得：mg-F=m$\frac{{v′}^{2}}{r}$，
解得：F=mg-$\frac{{v′}^{2}}{r}$=5-$0.5×\frac{4}{0.5}$=1N．
故答案为：1；支持力

点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．