Question

如圖所示，長0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，其一端固定于O點(diǎn)，另一端固定有質(zhì)量為1kg的小球．小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動．已知小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為2m/s，運(yùn)動過程中小球所受空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s²．關(guān)于小球通過最高點(diǎn)時(shí)桿對小球的作用力，下列說法中正確的是（　�。�

• A、桿對小球施加向上的支持力，大小為2N
• B、桿對小球施加向上的支持力，大小為18N
• C、桿對小球施加向下的拉力，大小為2N
• D、桿對小球施加向下的拉力，大小為18N

Answer 1

分析：小球通過最高點(diǎn)時(shí)，由重力和桿對小球的作用力的合力提供向心力，以小球?yàn)檠芯繉ο�，根�?jù)牛頓第二定律求解．

解答：解：設(shè)小球通過最高點(diǎn)時(shí)桿對小球的作用力方向向下，大小為F．根據(jù)牛頓第二定律得：
  mg+F=m

v2

L

則得：F=m（

v2

L

-g）=1×（

22

0.5

-10）N=-2N，負(fù)號表示桿對小球的作用力方向向上，故桿對小球施加向上的支持力，大小為2N．
故選：A

點(diǎn)評：解決圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題，關(guān)鍵分析物體受力，確定向心力的來源，再運(yùn)用牛頓第二定律求解．