Question

7．如图所示，轻质杆OA长l=0.5m，A端固定一个质量为3kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动．通过最高点时小球的速率是2m/s，g取10m/s²，则此时细杆OA（　　）

• A． 受到6 N的拉力
• B． 受到6 N的压力
• C． 受到24 N的拉力
• D． 受到54 N的拉力

Answer 1

分析 在最高点，小球靠重力和杆子作用力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出作用力的大小，确定是拉力还是压力．

解答 解：由于小球在最高点的速度$v=2m/s＜\sqrt{gl}$，可知杆子对小球表现为支持力，则细杆所受的是压力．
根据牛顿第二定律得，mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{l}$，
解得F=mg-$m\frac{{v}^{2}}{l}$=30-$3×\frac{4}{0.5}$N=6N，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道小球在最高点，杆子可以表现为支持力，也可以表现为拉力．