题目内容

4．如图所示，长为L的轻质硬杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上，现使轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，轻杆A与竖直方向夹角α从0°增加到180°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴O
B．当α=90°时小球B受到轻杆A的作用力方向竖直向上
C．轻杆A对小球B做负功
D．小球B重力做功的功率不断增大

分析 小球做匀速圆周运动，由合力提供圆周运动的向心力，根据合力的方向确定轻杆对球B的作用力方向，根据功能关系分析轻杆A对B球的做功情况．重力瞬时功率P=mgvcosθ，θ为mg与v之间的夹角．根据这些知识分析．

解答 解：A、小球B做匀速圆周运动，由合力提供圆周运动的向心力，始终指向圆心，所以小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴O，故A正确．
B、当α=90°时杆水平，此时轻杆A对小球B有水平向左的拉力，该拉力提供小球B的向心力，竖直方向上轻杆A对小球B的支持力与重力相平衡，所以轻杆对小球的作用力方向斜向左上方，则小球B受到轻杆A的作用力方向斜向右下方，故B错误．
C、轻杆A与竖直方向夹角α从0°增加到180°的过程中，小球B的动能变化量，重力势能减小，则球B的机械能减小，由功能原理知，轻杆A对小球B做负功．故C正确．
D、重力瞬时功率P=mgvcosθ=mgvy，vy是竖直分速度，vy先增大后减小，故重力对B做功的功率先增大后减小，故D错误．
故选：AC

点评 解决本题的关键知道杆子与绳子的区别，知道杆子对球的作用力不一定沿杆．会运用功能原理判断杆子做功情况．

练习册系列答案
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