题目内容
【题目】质量为0.4kg的小球被连接在长为0.4m的杆子上,以1m/s的速度绕O点在竖直面做匀速圆周运动,则小球运动到最高点时,对杆子作用力的大小和方向为( )
A.3N 向上
B.5N 向上
C.3N 向下
D.5N 向下
【答案】C
【解析】解:假设在最高点时小球受到杆子对它的弹力竖直向上,根据牛顿第二定律得:
mg﹣F=m
得:F=m(g﹣ )=0.4×(10﹣ )N=3N
由于F>0,所以假设正确.
根据牛顿第三定律,小球对杆的作用力方向竖直向下,大小为3N.故C正确,ABD错误.
故选:C.
【考点精析】利用匀速圆周运动和向心力对题目进行判断即可得到答案,需要熟知匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动;向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.
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