Question

长度为L=0.3m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=0.3kg的小球，如图下所示，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，杆对小球的弹力是F_N=1N，g取10m/s²，则小球此时的速度可能为（　　）

• A．3m/s
• B．

  3

  m/s
• C．2m/s
• D．

  2

  m/s

Answer 1

分析：杆对小球的弹力是F_N=1N，杆对小球的弹力是F_N=1N，可能向上也可能向下，重力和弹力的合力提供向心力，分两种情况讨论即可．

解答：解：小球受重力和杆的弹力，两者的合力提供向心力；
当弹力向下时，根据牛顿第二定律，有：mg+F=m

v2

r

，
解得：v=

gr+ Fr m

=

10×0.3+ 1×0.3 0.3

=2m/s；
当弹力向上时，根据牛顿第二定律，有：mg-F=m

v2

r

，解得：v=

2

m/s；
故选CD．

点评：本题关键明确重力和弹力的合力提供向心力，要分情况讨论，基础题．