Question

8．一个质量为m的小球固定在一根轻杆的一端，在竖直平面内做匀速圆周运动．当小球过最高点时，杆受到mg的拉力，当小球过最低点时，杆的受力情况为（　　）

• A． 拉力，mg
• B． 拉力，3mg
• C． 压力，3mg
• D． 压力，mg

Answer 1

分析 当小球通过最高点时，杆受到mg的拉力，则杆对球的作用力方向向下，大小也为mg，由牛顿第二定律求出速度，小球匀速转动，速率不变，则在最低点，由牛顿第二定律求解杆对球的作用力大小，再根据牛顿第三定律求解即可．

解答 解：根据题意可知，杆对球的作用力是向下的拉力，大小为mg，由牛顿第二定律得：
mg+T=m$\frac{{{v}_{1}}^{2}}{L}$，
T=mg，
v₁=$\sqrt{2gL}$
小球匀速转动，速率不变，则在最低点，有
F-mg=m$\frac{{{v}_{1}}^{2}}{L}$，
解得：F=3mg，方向竖直向上，
根据牛顿第三定律可知，杆受到小球对杆向下的拉力，大小为3mg，故B正确．
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，难度不大，属于基础题．