题目内容
如图所示，长L=0.5m的轻杆，其下端固定于O点，上端固定有质量m=2kg的小球，它绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，求下列情况下，小球通过最高点时杆对小球的力．（g=10m/s2）（1）当V=1m/s时，力的大小是多少？是拉力还是压力？
（2）当V=4m/s时，力的大小是多少？是拉力还是压力？
分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．
解答：解：（1）设在最高点杆子表现为拉力，则有F1+mg=m
解得：F1=2×
-2×10=-16N
负号表示与规定方向相反，
所以此时小球受到杆对它的压力，大小为16N
（2）同理设在最高点杆子表现为拉力，则有F2+mg=m
解得：F2=2×
-2×10=44N
正号表示与规定方向相同
所以此时小球受到杆对它的拉力，大小为44N
答：（1）当V=1m/s时，力的大小是16N，是压力；
（2）当V=4m/s时，力的大小是44N，是拉力．
| v12 |
| L |
解得：F1=2×
| 1 |
| 0.5 |
负号表示与规定方向相反，
所以此时小球受到杆对它的压力，大小为16N
（2）同理设在最高点杆子表现为拉力，则有F2+mg=m
| v22 |
| L |
解得：F2=2×
| 16 |
| 0.5 |
正号表示与规定方向相同
所以此时小球受到杆对它的拉力，大小为44N
答：（1）当V=1m/s时，力的大小是16N，是压力；
（2）当V=4m/s时，力的大小是44N，是拉力．
点评：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．
练习册系列答案
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