Question

一根质量可以忽略不计的轻轩．它的一端固定在水平转动轴O上，另一端固定着一个质量为m的小球．由于机动原因，该轻杆能够绕水平轴在竖直平面内匀速转动．在最底点，若小球受到轻杆向上的拉力大小为6mg，那么在最高点，小球受到轻杆的作用力大小为

4mg

，方向为

竖直向下

．

Answer 1

分析：小球通过最低点时，重力和杆的拉力提供向心力，求出最低点的速度，小球在最高点时，受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力，根据向心力公式即可求解．

解答：解：在最低点有：
N-mg=m

v2

R

解得：v=

5gR

在最高点有：
N′+mg=m

v2

R

解得：N′=4mg
方向竖直向下
故答案为：4mg；竖直向下

点评：本题主要考查了向心力公式的直接应用，杆对小球可以是拉力，可以是支持力，也可以没有力，而绳子对球只能是拉力．