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长度为L=0.50 m的轻质细杆OAA端有一质量为m=3.0 kg的小球,如图5-5-6所示.小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是v=2.0 m/s,g10 m/s2,则细杆此时受到(  )

5-5-6

A.6.0 N拉力                        B.6.0 N压力

C.24 N拉力                         D.24 N压力

解析:本题考查向心力的应用和计算.与杆连接的小球在竖直面内做圆周运动通过最高点时,由于杆对球既可以产生拉力也可以产生压力,所以求作用力时,应先利用临界条件判断杆对球施力的方向,或先假设力朝某一方向,然后根据所求结果进行判断.

设小球以速度v0通过最高点时,杆对球的作用力恰好为零,则mg=mv2/L

所以

因为v=2.0 m/s<m/s,所以,小球过最高点时,对细杆产生压力,由牛顿第二定律知

代入数据解得F=6.0 N.

答案:B

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长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0 kg的小球,如图5-3-8所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0 m/s,g取10 m/s2.则此时细杆OA受到(    )

图5-3-8

A.6.0 N的拉力                            B.6.0 N的压力

C.24 N的拉力                             D.24 N的压力

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