问题
计算题
如图所示，轻杆长1 m，其两端各连接质量为1 kg的小球，杆可绕距B端0.2 m的轴O在竖直平面内自由转动，轻杆从静止由水平转至竖直方向，A球在最低点时的速度为4 m/s。(g取10 m/s2)求：
(1)A小球此时对杆的作用力大小及方向；
(2)B小球此时对杆的作用力大小及方向。
答案
解：在最低点时杆对球一定是拉力，在最高点杆对球可能是拉力，也可能是支持力，由具体情况来决定
(1)在最低点对A 球受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律有F－mg＝m
①
代入数据解得F＝30 N ②
由牛顿第三定律，球对杆的拉力F′＝30 N，方向向下
(2)同一根杆上转动的角速度相等，设OB′＝r＝0.2 m，
③
对B受力分析如图乙所示．由牛顿第二定律有mg－FB＝
④
联立③④代入数据得FB＝5 N，由牛顿第三定律知B球对杆的压力FB'＝5 N，方向向下