Question

8．如圖所示，長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)受到桿的彈力大小為6N，則此時(shí)小球速率可能為（　　）

• A． 2m/s
• B． 3m/s
• C． 4m/s
• D． 5m/s

Answer 1

分析 桿子對(duì)小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點(diǎn)，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點(diǎn)的速度，根據(jù)牛頓第二定律即可求得．

解答 解：當(dāng)在最高點(diǎn)時(shí)桿表現(xiàn)的為拉力時(shí)，根據(jù)$mg+F=\frac{m{v}^{2}}{R}$解得：v=$\sqrt{\frac{（mg+F）R}{m}}=\sqrt{\frac{（10+6）×1}{1}}m/s$=4m/s
當(dāng)在最高點(diǎn)時(shí)桿表現(xiàn)的為支持力時(shí)，根據(jù)$mg-F=\frac{m{v}^{2}}{R}$解得：$v=\sqrt{\frac{（mg-F）R}{m}}=\sqrt{\frac{（10-6）×1}{1}}$m/s=2m/s
故AC正確，BD錯(cuò)誤
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小