Question

（2013?保定一模）如圖所示，小球A、B質(zhì)量相同，分別連接在輕質(zhì)細(xì)桿的兩端，可繞過細(xì)桿中點(diǎn)O的固定水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它們做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球B運(yùn)動到軌道的最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)桿對小球B的 作用力豎直向上，大小是小球B的重力的2倍；此時(shí)小球A 運(yùn)動到軌道的最高點(diǎn)，則細(xì)桿對小球A的作用力是（　�。�

A．方向豎直向上，大小等于小球A的重力

B．方向豎直向下，大小等于小球A的重力

C．方向豎直向下，大小等于小球A的重力的2倍

D．大小等于零

Answer 1

分析：小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，受重力和拉力，只有重力做功，機(jī)械能守恒；在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)重力和彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式分析．

解答：解：在最低點(diǎn)，小球受到重力與彈力，合力提供向心力，則有：T-mg=m

v 2 低

R

；
因T=2mg，所以v_低=

gR

；
在最高點(diǎn)A，小球受到重力和彈力，合力提供向心力，假設(shè)彈力向下，有
因v=

gR

；
所以，根據(jù)牛頓第二定律，則有：F+mg=m

v2

R

；
綜合以上公式，可解得：F=0；故D正確，ABC錯(cuò)誤；
故選：D．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解出桿的彈力的表達(dá)式，然后再進(jìn)行討論，注意用正負(fù)表示方向．