Question

如圖4所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿長(zhǎng)0.5m，小球質(zhì)量為3.0kg，現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)a處的速度為va＝4m/s，通過(guò)軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb＝1m/s，g取10m/s²，則桿對(duì)小球作用力的情況
                
①．最高點(diǎn)b處為拉力，大小為24N
②．最高點(diǎn)b處為支持力，大小為24N
③．最低點(diǎn)a處為拉力，大小為126N
④．最低點(diǎn)a處為壓力，大小為126N

1. A.
   ①③
2. B.
   ①④
3. C.
   ②③
4. D.
   ②④

Answer 1

C
在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，小球靠重力和桿子作用力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)合力提供向心力判斷桿子的作用力的大小和方向．
解：在最高點(diǎn)，假設(shè)桿對(duì)小球作用力表現(xiàn)為拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有mg+F=m，則F=m-mg=-24N．所以桿子表現(xiàn)為支持力，大小為24N．
在最低點(diǎn)，桿子一定表現(xiàn)為拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有F-mg=m，則F=m+mg=126N所以桿子變現(xiàn)為拉力，大小為126N．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道桿子既可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，靠重力和桿子的作用力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．