Question

如圖所示，長0.5m的輕質細桿，其一端固定于O點，另一端固定有質量為1kg的小球．小球在豎直平面內繞O點做圓周運動．已知小球通過最高點時速度大小為2m/s，運動過程中小球所受空氣阻力忽略不計，g取10m/s²．關于小球通過最高點時桿對小球的作用力，下列說法中正確的是（　�。�

• A、桿對小球施加向上的支持力，大小為2N
• B、桿對小球施加向上的支持力，大小為18N
• C、桿對小球施加向下的拉力，大小為2N
• D、桿對小球施加向下的拉力，大小為18N

Answer 1

分析：小球通過最高點時，由重力和桿對小球的作用力的合力提供向心力，以小球為研究對象，根據牛頓第二定律求解．

解答：解：設小球通過最高點時桿對小球的作用力方向向下，大小為F．根據牛頓第二定律得：
  mg+F=m

v2

L

則得：F=m（

v2

L

-g）=1×（

22

0.5

-10）N=-2N，負號表示桿對小球的作用力方向向上，故桿對小球施加向上的支持力，大小為2N．
故選：A

點評：解決圓周運動的動力學問題，關鍵分析物體受力，確定向心力的來源，再運用牛頓第二定律求解．