Question

如图所示，长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，正在以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，已知小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s²．则在小球通过最高点时，轻杆OA将（　　）

A．受到6.0N的拉力

B．受到6.0N的压力

C．受到24N的拉力

D．受到54N的拉力

Answer 1

分析：物体运动到圆周运动的最高点时，杆的弹力和重力的合力提供向心力，可以直接根据牛顿第二定律列式求解．

解答：解：小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律
                              F+mg=m

v2

r

解得
                              F=m

v2

r

-mg=3×

22

0.5

-3×10=-6N＜0
故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力；
根据牛顿第三定律，球对杆有向下的6N压力；
故选B．

点评：本题可先假设弹力向下，解的结果为正，假设成立，若为负，实际方向与假设方向相反！