Question

如图，细轻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，使它在竖直平面内做圆周运动，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

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：

小球做圆周运动所需的向心力由重力和杆对球的作用力共同提供，小球在最低点a处，向心力方向必须竖直向上，而重力方向竖直向下，所以杆对球的作用力的方向必定向上指向圆心，即杆对球的作用力只能是拉力(于是可排除C、D两个选项)．球在最高点b处，所需向心力方向应竖直向下，重力方向竖直向下，则杆对球作用力的情况取决于球此时速度的大小．当小球速率v＝(R为球做圆周运动的半径)时，mg＝m，重力刚好满足向心力的需要，杆对球的作用力为零；当小球速率v＞，即mg＜m时，重力不足以提供向心力，杆就对球施加向下的拉力以满足向心力的需要；当v＜，即mg＞m时，杆就对球施以向上的推力以满足向心力的需要，选项A、B正确．