Question

如圖所示,長0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿,一端固定有一個質(zhì)量為3 kg的小球,另一端由電動機(jī)帶動,使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,小球的速率為2 m/s。取g="10" m/s²,下列說法正確的是(　　)。

A．小球通過最高點(diǎn)時,對桿的拉力大小是24 N

B．小球通過最高點(diǎn)時,對桿的壓力大小是6 N

C．小球通過最低點(diǎn)時,對桿的拉力大小是24 N

D．小球通過最低點(diǎn)時,對桿的拉力大小是54 N

Answer 1

BD

解析試題分析：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點(diǎn)，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點(diǎn)的速度．在最低點(diǎn)，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力．
A、設(shè)在最高點(diǎn)桿子表現(xiàn)為拉力，則有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N，則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N．所以小球?qū)�桿子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．故A錯誤，B正確．
C、在最點(diǎn)，桿子表現(xiàn)為拉力，有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N．故C錯誤，D正確．
故選BD．
考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力．
點(diǎn)評：桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，最高點(diǎn)，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點(diǎn)，桿子只能表現(xiàn)為拉力．