题目内容
如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球．小球在竖直平面内绕O点做圆周运动．已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2．关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是（ ）| A、杆对小球施加向上的支持力，大小为2N | B、杆对小球施加向上的支持力，大小为18N | C、杆对小球施加向下的拉力，大小为2N | D、杆对小球施加向下的拉力，大小为18N |
分析：小球通过最高点时，由重力和杆对小球的作用力的合力提供向心力，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求解．
解答：解：设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下，大小为F．根据牛顿第二定律得：
mg+F=m
则得：F=m（
-g）=1×（
-10）N=-2N，负号表示杆对小球的作用力方向向上，故杆对小球施加向上的支持力，大小为2N．
故选：A
mg+F=m
| v2 |
| L |
则得：F=m（
| v2 |
| L |
| 22 |
| 0.5 |
故选：A
点评：解决圆周运动的动力学问题，关键分析物体受力，确定向心力的来源，再运用牛顿第二定律求解．
练习册系列答案
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如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s．取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
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如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为1kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s．小球通过最高点时，球对杆的力大小是