题目内容
【题目】如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( )
A. a处为拉力,方向竖直向下,大小为66N
B. a处为压力,方向竖直向上,大小为126N
C. b处为拉力,方向竖直向上,大小为6N
D. b处为压力,方向竖直向下,大小为6N
【答案】D
【解析】在最低点,杆子一定表现为拉力,有: ,则:
,方向向上,根据牛顿第三定律可知,小球对杆子的作用力方向向下,大小为126N.故A B错误.在最高点,有:
,
则: .所以杆子表现为支持力,大小为6N,根据牛顿第三定律可知,球对杆子的作用力方向竖直向下,大小为6N.故C错误,D正确.故选D.
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