Question

18．如圖所示，小球與細(xì)桿的一端相連，繞過另一端O的水平軸在豎直面內(nèi)做圓周運動，a、b分別表示小球做圓周運動的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是（　　）

• A． a處為推力，b處為推力
• B． a處為推力，b處為拉力
• C． a處為拉力，b處為推力
• D． a處為拉力，b處為拉力

Answer 1

分析 小球做勻速勻速圓周運動，在最高點的速度可以為零，在最高點和最低點重力和彈力的合力提供向心力，指向圓心，可以判斷桿的彈力的方向．

解答 解：小球做圓周運動，在最高點和最低點時，由合力提供向心力；在最高點b時，小球受重力和桿的彈力，假設(shè)彈力方向向下，如圖

根據(jù)牛頓第二定律得到，F(xiàn)₁+mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{r}$；
當(dāng)v₁＜$\sqrt{gr}$時，F(xiàn)₁＜0，為支持力，向上；當(dāng)v₁＞$\sqrt{gr}$時F₁＞0，為拉力，向下；當(dāng)v₁=$\sqrt{gr}$時F₁=0，無彈力；
球經(jīng)過最低點時，受重力和桿的彈力，如圖

由于合力提供向心力，即合力向上，故桿只能為向上的拉力；
故選：CD

點評 要注意桿與繩子的區(qū)別，桿可以是支持力，可以是拉力，與小球的速度大小有關(guān)，而繩子只能為拉力．