Question

如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力情况是（　　）

A．a处可能是压力

B．b处一定是拉力

C．b处一定是支持力

D．b处可能没有弹力

Answer 1

分析：小球在竖直平面内做圆周运动，受重力和拉力，只有重力做功，机械能守恒；在最高点和最低点重力和弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式分析．

解答：解：A、在最低点a，小球受到重力和杆的弹力，合力提供向心力，向上，故杆一定是拉力，故A错误；
B、C、D、在最高点b，小球受到重力和弹力，合力提供向心力，假设弹力向下，有
F+mg=m

v2

R

当v=

gR

时，F=0，故D正确；
当v＞

gR

时，F＞0，假设成立，即弹力向下，为拉力，故C错误；
当v＜

gR

时，F＜0，负号表示弹力的方向与假设的方向相反，为向上的支持力，故B错误；
故选D．

点评：本题关键受力分析后，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解出杆的弹力的表达式，然后再进行讨论，注意用正负表示方向．