Question

14．一长度为L=0.50m的轻质细杆OA，一端通过水平光滑固定的轴套在O点，另一端A连接一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，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2.0m/s，g取10m/s²，则此时细杆OA受到（　　）

• A． 6.0N的拉力
• B． 6.0N的压力
• C． 24N的拉力
• D． 24N的压力

Answer 1

分析 小球在最高点靠重力和杆对小球的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细杆对小球的作用力大小，从而得出细杆OA受的作用力大小．

解答 解：在最高点，设细杆对小球的作用力大小为F，方向向上．
根据牛顿第二定律得：mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$，
解得：F=mg-m$\frac{{v}^{2}}{L}$=30-3×$\frac{{2}^{2}}{0.5}$=6N，可知杆对小球表现为支持力，则细杆OA受的是6N向下的压力．
故选：B．

点评 解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道杆子可以表现为支持力，可以表现为拉力．