Question

8．如图所示，长1m的轻质细杆，一端固定有一个质量为1kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作圆周运动，小球通过最高点时受到杆的弹力大小为6N，则此时小球速率可能为（　　）

• A． 2m/s
• B． 3m/s
• C． 4m/s
• D． 5m/s

Answer 1

分析 杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度，根据牛顿第二定律即可求得．

解答 解：当在最高点时杆表现的为拉力时，根据$mg+F=\frac{m{v}^{2}}{R}$解得：v=$\sqrt{\frac{（mg+F）R}{m}}=\sqrt{\frac{（10+6）×1}{1}}m/s$=4m/s
当在最高点时杆表现的为支持力时，根据$mg-F=\frac{m{v}^{2}}{R}$解得：$v=\sqrt{\frac{（mg-F）R}{m}}=\sqrt{\frac{（10-6）×1}{1}}$m/s=2m/s
故AC正确，BD错误
故选：AC

点评 杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小