Question

17．一个质量为m的小球固定在一根轻杆的一端，在竖直面内做圆周运动，当小球过最高点速度大小为v时，杆对小球的拉力为零．当小球过最高点速度大小为2v时，杆对小球的作用力大小和方向正确的是（　　）

• A． 2mg，向上
• B． 3mg，向上
• C． 2mg，向下
• D． 3mg，向下

Answer 1

分析 对小球在最高点进行受力分析，合外力提供向心力，根据向心力公式列式即可求解．

解答 解：小球在最高点时，杆对小球的作用力为零时，由重力提供向心，
 mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
当小球过最高点速度大小为2v时，设杆对小球的作用力方向向下，作用力大小为F，则有：
  mg+F=m$\frac{（2v）^{2}}{L}$
联立解得：F=3mg＞0，所以杆对小球的作用力向下，是拉力．
故选：B．

点评 解决本题的关键知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行分析．