Question

5．如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s．g取10m/s²，下列说法正确的是（　　）

• A． 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N
• B． 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N
• C． 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
• D． 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N

Answer 1

分析 小球在最高点和最低点，竖直方向上的合力提供圆周运动的向心力，结合牛顿第二定律求出杆子作用力的大小，从而得出小球对杆子的作用力．

解答 解：AB、在最高点，设杆子对球表现为支持力，根据牛顿第二定律得：mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得：F=mg-$m\frac{{v}^{2}}{L}=30-3×\frac{4}{0.5}N=6N$，则球对杆子表现为压力，大小为6N．故A正确，B错误．
CD、在最低点，根据牛顿第二定律得：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
则拉力为：F=$mg+m\frac{{v}^{2}}{L}=30+3×\frac{4}{0.5}N=54N$，则球对杆子的拉力为54N．故C正确，D错误．
故选：AC

点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．