Question

長為l的輕桿一端安在光滑固定轉動軸O上，另一端固定有一只質量為m的小球（視為質點）。給小球一個初速度，使它在豎直面內繞O做圓周運動。已知當小球到達最高點時，小球對桿的壓力大小為小球重力的1/4。

求：⑴小球通過最高點時的速率v；

⑵小球通過最低點時小球對桿的拉力大小F。

Answer 1

解析：（1）小球通過最高點時，球的重力和桿對球的彈力的合力充當球做圓周運動的向心力

         所以 

（2）由機械能守恒可知

 

在最低點，根據向心力公式，有

解得：