题目内容
【题目】如图，质量为m=0.2kg的小球固定在L=0.9m的轻杆的一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动，g=10m/s2，求：
(1)当小球在最高点的速度为多大时，小球对杆的作用力为零；
(2)当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，杆对小球的作用力的大小和方向；
(3)小球在最高点的速度能否等于零？
【答案】(1)3m/s(2)6N，方向竖直向下，1.5N，方向竖直向上(3)能
【解析】
小球在最高点时，对小球受力分析，受重力G和杆的弹力N，假定弹力N向下，如图所示，由牛顿第二定律和向心力公式得
(1)由得，当N=0时
得
(2)由得，小球在最高点的速度v2=6m/s时，杆对球的作用力为
“+“说明方向竖直向下
小球在最高点的速度v2=1.5m/s时，杆对球的作用力为
“－“说明方向竖直向上
(3)由于杆可以对小球提供支持力，即当支持力和重力的合力为零时，小球的速度为零
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