Question

9．长度为1m的轻质细杆OA，A端有一质量为4kg的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示，小球通过最高点的速度为3m/s，取g=10m/s²，则此时球对轻杆的力大小是4N，方向向竖直向下．

Answer 1

分析 小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果．

解答 解：小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆子对球的弹力方向向上为F_N，根据合力提供向心力为：
mg-F_N=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
代入数据解得：F_N=4 N
根据牛顿第三定律可知，球对杆的作用力也是4N，方向竖直向下
故答案为：4N，竖直向下

点评 注意弹力方向可能向下，也可能向上，假设弹力向上，如果解出是正值，说明此力向上，如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反，即方向应该向下．