Question

（12分）如圖所示，長為R的輕質桿（質量不計），一端系一質量為的小球（球大小不計），繞桿的另一端O在豎直平面內做勻速圓周運動，若小球最低點時，桿對球的拉力大小為1.5，求：

   

（1）小球最低點時的線速度大小？

（2）小球通過最高點時，桿對球的作用力的大小？

（3）小球以多大的線速度運動，通過最高處時桿對球不施力？

Answer 1

解析：

（1）小球過最低點時受重力和桿的拉力作用，由向心力公式知

T－G＝

解得

（2）小球以線速度通過最高點時所需的向心力

小于，故桿對小球施加支持力F_N的作用，小球所受重力G和支持力F_N的合力提供向心力，G －F_N＝，解得F_N＝

（3）小球過最高點時所需的向心力等于重力時桿對球不施力，