Question

如圖，支架質量為M，置于水平地面上。軸O處有一長為L的桿（質量不計），桿的另一端固定一個質量為m的小球。使小球在豎直平面上作勻速圓周運動，支架保持靜止。若小球到達最高點時恰好對支架的壓力為0，則：

（1）小球的速度大小為多少？
（2）小球經過最低點時支架對地面的壓力為多大 ？          

Answer 1

（1） （2）

試題分析：（1）由題意可知，小球經過最高點時重力提供向心力，
即，解得速度為
（2）小球作勻速圓周運動，當小球運動到最低點時向心力大小仍為，即，解得 
對支架受力分析可得，地面支持力N為： 
根據牛頓第三定律：對地面的壓力N′為：
點評：注意對恰好對支架的壓力為0的理解是求得小球速度的關鍵，勻速圓周運動向心力大小不變。