长L=0.40m的轻杆一端固定于o点另一端连接质量m=2kg的小球它绕o点在竖直平面内做圆周运动通过最高点时（1）若V1=1m/s求此时杆受力的大小和方向（2）若V2=4m/s求此时杆受力的大小和方向

Question

长L=0.40m的轻杆一端固定于o点 另一端连接质量m=2kg的小球 它绕o点在竖直平面内做圆周运动 通过最高点时
（1）若V1=1m/s 求此时杆受力的大小和方向
（2）若V2=4m/s 求此时杆受力的大小和方向

Answer 1

先算出所需向心力的大小,再判断杆的受力情况.
（1）在最高点,若V1=1m/s ,则对小球有　F向1＝m*V1^2 / L＝2*1^2 / 0.4＝5牛
因重力是　mg＝20牛,F向1＜mg,所以小球受到杆的力是竖直向上且大小为15牛,由牛三知,杆受到的力大小也是15牛,方向是竖直向下.
（2）在最高点,若V2=4m/s ,则对小球有　F向2＝m*V2^2 / L＝2*4^2 / 0.4＝80牛
因　F向2＞mg,所以小球受到杆的力是竖直向下且大小为60牛,由牛三知,杆受到的力大小也是60牛,方向是竖直向上.