题目内容
如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，若小球通过最低点a处的速度为va=4m/s，通过最高点b处的速度为vb=1m/s，g取10m/s2，则杆对小球作用力的情况（ ）
A．最高点b处为支持力，大小为24N
B．最高点b处为拉力，大小为24N
C．最低点a处为拉力，大小为96N
D．最低点a处为压力，大小为126N
【答案】分析：在最高点和最低点，小球靠重力和杆子作用力的合力提供圆周运动的向心力，根据合力提供向心力判断杆子的作用力的大小和方向．
解答：解：1、对于A、B选项：
在最高点，假设杆对小球作用力表现为拉力，根据牛顿第二定律，有
mg+F=
，则
F=
=
．
所以杆子表现为支持力，大小为24N．
故A正确，B错误．
2、对于C、D选项：
在最低点，杆子一定表现为拉力，根据牛顿第二定律，有
，则
=
所以杆子变现为拉力，大小为126N．
故C、D均错．
故选A．
点评：解决本题的关键知道杆子既可以表现为拉力，也可以表现为支持力，做圆周运动时，在最高点和最低点，靠重力和杆子的作用力的合力提供圆周运动的向心力．
解答：解：1、对于A、B选项：
在最高点，假设杆对小球作用力表现为拉力，根据牛顿第二定律，有
mg+F=
，则F=
=．所以杆子表现为支持力，大小为24N．
故A正确，B错误．
2、对于C、D选项：
在最低点，杆子一定表现为拉力，根据牛顿第二定律，有
，则=所以杆子变现为拉力，大小为126N．
故C、D均错．
故选A．
点评：解决本题的关键知道杆子既可以表现为拉力，也可以表现为支持力，做圆周运动时，在最高点和最低点，靠重力和杆子的作用力的合力提供圆周运动的向心力．
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