Question

长度为L=0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0 kg的小球，如图5-5-6所示.小球以O点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v=2.0 m/s，g取10 m/s²，则细杆此时受到（　　）

图5-5-6

A.6.0 N拉力                        B.6.0 N压力

C.24 N拉力                         D.24 N压力

Answer 1

解析：本题考查向心力的应用和计算.与杆连接的小球在竖直面内做圆周运动通过最高点时，由于杆对球既可以产生拉力也可以产生压力，所以求作用力时，应先利用临界条件判断杆对球施力的方向，或先假设力朝某一方向，然后根据所求结果进行判断.

设小球以速度v₀通过最高点时，杆对球的作用力恰好为零，则mg=mv²/L

所以

因为v=2.0 m/s＜m/s,所以，小球过最高点时，对细杆产生压力，由牛顿第二定律知

代入数据解得F=6.0 N.

答案：B