Question

16．如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O，現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時桿對小球的作用力．則F（　�。�

• A． 一定是拉力
• B． 可能是支持力
• C． 可能等于零
• D． 一定等于零

Answer 1

分析 小球通過最高點(diǎn)時，受重力和桿的彈力作用，桿的彈力和重力和合力提供向心力，故桿的彈力的方向一定與桿平行，但可能向上，可能向下，可能為零．

解答 解：設(shè)桿子長度為R，當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度$v=\sqrt{gR}$，靠重力提供向心力，桿子作用力F=0．
若$v＞\sqrt{gR}$，則桿子表現(xiàn)為拉力，有：F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$，
若$v＜\sqrt{gR}$，則桿子表現(xiàn)為支持力，有：$mg-F=m\frac{{v}^{2}}{R}$，故BC正確，AD錯誤．
故選：BC．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵在于桿求出無彈力的臨界情況，桿對小球可以是拉力，可以是支持力，也可以沒有力，而繩子對球只能是拉力．