Question

如圖所示，長度為0.5m的輕質細桿OA，A端有一質量為3kg的小球，正在以O點為圓心在豎直平面內做圓周運動，已知小球通過最高點時的速度為2m/s，取g=10m/s²．則在小球通過最高點時，輕桿OA將（　�。�

A．受到6.0N的拉力

B．受到6.0N的壓力

C．受到24N的拉力

D．受到54N的拉力

Answer 1

分析：物體運動到圓周運動的最高點時，桿的彈力和重力的合力提供向心力，可以直接根據牛頓第二定律列式求解．

解答：解：小球到達最高點時，受重力和桿的彈力，先假設為向下的彈力，由牛頓第二定律
                              F+mg=m

v2

r

解得
                              F=m

v2

r

-mg=3×

22

0.5

-3×10=-6N＜0
故彈力的方向與假設的方向相反，為向上的6N支持力；
根據牛頓第三定律，球對桿有向下的6N壓力；
故選B．

點評：本題可先假設彈力向下，解的結果為正，假設成立，若為負，實際方向與假設方向相反！