Question

長度為L=0.50 m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0 kg的小球，如圖5-5-6所示.小球以O點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是v=2.0 m/s，g取10 m/s²，則細(xì)桿此時(shí)受到（　�。�

圖5-5-6

A.6.0 N拉力                        B.6.0 N壓力

C.24 N拉力                         D.24 N壓力

Answer 1

解析：本題考查向心力的應(yīng)用和計(jì)算.與桿連接的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動通過最高點(diǎn)時(shí)，由于桿對球既可以產(chǎn)生拉力也可以產(chǎn)生壓力，所以求作用力時(shí)，應(yīng)先利用臨界條件判斷桿對球施力的方向，或先假設(shè)力朝某一方向，然后根據(jù)所求結(jié)果進(jìn)行判斷.

設(shè)小球以速度v₀通過最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力恰好為零，則mg=mv²/L

所以

因?yàn)?I >v=2.0 m/s＜m/s,所以，小球過最高點(diǎn)時(shí)，對細(xì)桿產(chǎn)生壓力，由牛頓第二定律知

代入數(shù)據(jù)解得F=6.0 N.

答案：B