如圖所示，輕桿OA長L=0.5 m，在A端固定一小球，小球質(zhì)量m=0.5 kg，輕桿以過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動.當小球達到最高點時，小球的速度v=0.4 m/s.求在此位置時桿對小球的作用力.（g取10 m/s2）

4.84 N  方向豎直向上

解析：解法一：小球受到重力mg的作用，輕桿對小球有無作用力，若有作用力，其方向需要如何判斷，根據(jù)小球在最高點的速度的大小可以計算它受到的向心力F合的大小.

F合=m N=0.16 N

小球受的重力G=mg=0.5×10 N=5 N,方向豎直向下.由于重力大于小球所需要的向心力，所以桿對小球有豎直向上的作用力F，且F=mg-F合=5 N-0.16 N=4.84 N.

解法二：在不知道桿對小球有無作用力的情況下，可以假設(shè)桿對小球有某個方向的作用力F，經(jīng)運算后對結(jié)果進行分析判斷.

設(shè)桿對小球有豎直向下的拉力F作用，則F合=mg+F=m

所以F=m-mg

=(0.5×-0.5×10) N=-4.84 N

其中負號表示桿對球的作用力不是豎直向下的拉力，而是與假設(shè)的方向相反，實際為豎直向上的支持力，大小為4.84 N.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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如圖所示，輕桿OA一端固定在光滑的鉸鏈上，另一端固定著一質(zhì)量為m的小球，桿長為L，桿的中點作用著——個水平向右的恒力F，經(jīng)t時間桿轉(zhuǎn)動到與豎直線成a 角，此時小球的速度為v，則下列說法中正確的是

[　　]

A．此時刻拉力F的即時功率為(Fvcosa )/2

B．此時刻拉力F的即時功率為

C．此過程中F的平均功率為(FLsina )/2t

D．此過程中F的平均功率為(Fvcosa )/4

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如圖所示，輕桿OA長為1m，O為轉(zhuǎn)軸，桿上B點距O端0.6m，A點和B點各固定一個質(zhì)量為1kg的小球，今使桿以3.5rad/s的角速度在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，當A運動到最高點和最低點時，硬桿對轉(zhuǎn)軸的作用力的大小各為多少？方向如何？

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如圖所示，輕桿OA長l=0.5m，在A 端固定一個小球，小球的質(zhì)量m=0.5 kg，以O(shè)點為軸使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當小球到達最高點時，其速度大小為v=0.4 m/s，求在此位置時輕桿對小球的作用力．   （取g=10 m/s2 ）

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