Question

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

4.6

N，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

v2

r

，解得v=

gr

=5

2

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

v′2

r

，解得F=mg-m

v′2

r

=5-0.5×

4

5

N=4.6N．
故答案为：4.6，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．