Question

18．如图所示，小球与细杆的一端相连，绕过另一端O的水平轴在竖直面内做圆周运动，a、b分别表示小球做圆周运动的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（　　）

• A． a处为推力，b处为推力
• B． a处为推力，b处为拉力
• C． a处为拉力，b处为推力
• D． a处为拉力，b处为拉力

Answer 1

分析 小球做匀速匀速圆周运动，在最高点的速度可以为零，在最高点和最低点重力和弹力的合力提供向心力，指向圆心，可以判断杆的弹力的方向．

解答 解：小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点b时，小球受重力和杆的弹力，假设弹力方向向下，如图

根据牛顿第二定律得到，F₁+mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{r}$；
当v₁＜$\sqrt{gr}$时，F₁＜0，为支持力，向上；当v₁＞$\sqrt{gr}$时F₁＞0，为拉力，向下；当v₁=$\sqrt{gr}$时F₁=0，无弹力；
球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；
故选：CD

点评 要注意杆与绳子的区别，杆可以是支持力，可以是拉力，与小球的速度大小有关，而绳子只能为拉力．