Question

⑴球B在最高點時，桿對水平軸的作用力大小。
⑵球B轉到最低點時，球A和球B對桿的作用力分別是多大？方向如何？

Answer 1

（1）桿對水平軸的作用力大小為F₀="1." 5 mg（2）A球對桿的作用力大小為0.3mg，方向向上；B對桿的作用力大小為3. 6mg，方向向下。

(1)球B在最高點時速度為v₀，有  ，得.
此時球A的速度為，設此時桿對球A的作用力為F_A，則
,
A球對桿的作用力為.
水平軸對桿的作用力與A球對桿的作用力平衡，再據牛頓第三定律知，桿對水平軸的作用力大小為F₀="1." 5 mg.
(2)設球B在最低點時的速度為，取O點為參考平面，據機械能守恒定律有
  解得。
對A球有    解得桿對A球的作用力.
對B球有         解得桿對B球的作用力.
據牛頓第三定律可知：A球對桿的作用力大小為0.3mg，方向向上；B對桿的作用力大小為3. 6mg，方向向下。