解题思路:小球通过最高点时,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,故杆的弹力的方向一定与杆平行,但可能与杆同向,也可能与杆反向.最低点时方向肯定向上.
小球做竖直面上的圆周运动,在最高点时的向心力大小与速度有关.
(特值法)特殊情况下v=
gl,F向=mg,小球只受重力;
当v>
gl,小球受重力和拉力;
当v<
gl,小球受重力和推力.
由于轻杆可以产生推力,而且v的大小未知,因此三种可能都存在;
在最低点重力与杆子的力提供向心力,方向指向圆心,而重力方向向下,所以轻杆作用力的方向向上.
故答案为:向上;向上、向下或者没有作用力
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 本题关键在于杆求出无弹力的临界情况,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.