Question

如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它做四周运动，图中a，b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是

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A．a处为拉力，b处为拉力

B．a处为拉力，b处为推力

C．a处为推力，b处为拉力

D．a处为推力，b处为推力

Answer 1

答案：AB
解析：

小球在a处受到竖直向下的重力，小球在最低点时所需向心力沿杆由a指向圆心O，向心力是杆对球的拉力和重力的合力，因此a处一定受到杆的拉力．小球在最高点b时，杆对球的作用力有三种情况： 　　(1)杆对球恰好没有作用力，这时小球重力提供向心力，设此时小球速度为v0， 由　　　　　　  mg＝得，v0＝． 　　(2)当小球在b点速度v＞v0时，则杆对小球有向下的拉力． 　　(3)当小球在b点速度0＜v＜v0时，则杆对小球有向上的推力．

提示：

本题考查在竖直平面内做圆周运动物体在最高点、最低点时向心力的计算，分析受力和寻找向心力的来源是处理圆周运动问题的关键． 　　小球在a处所需向心力沿杆由a指向圆心O，因此，a处一定受杆的拉力．小球在b处，杆对球的作用力要根据速度大小讨论．