题目内容

【题目】如图所示,长为0.5m的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg的小球,使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动,小球通过最高点的速率为2m/sg10m/s2。关于球在不同位置受杆的作用力,下列判断正确的是

A. 小球通过最高点时,杆对小球向下的拉力大小是16N

B. 小球通过最高点时,杆对小球向上的支持力大小是4N

C. 小球通过最低点时,杆对小球向上的拉力大小是32N

D. 小球通过最低点时,杆对小球向上的拉力大小是30N

【答案】B

【解析】

AB、设小球在最高点时,重力刚好能提供向心力时,小球的速度为v,根据牛顿第二定律有,解得,由于,所以杆在最高点对小球产生支持力,方向向上,设大小为N,由牛顿第二定律有,代入数据可得N=4NB正确A错误;
CD、设小球运动到最低点的速度为,由动能定理有,设杆对小球的拉力为F,根据牛顿第二定律有:,联立可得F=116NCD错误.

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