Question

3．如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端作圓周運動．當(dāng)小球運動到最高點時，瞬時速度v=$\sqrt{\frac{1}{2}Lg}$，L是球心到O點的距離，則球?qū)�桿的作用力及方向是（　　）

• A． $\frac{1}{2}$mg
• B． 壓力
• C． 拉力
• D． $\frac{3}{2}$mg

Answer 1

分析 在最高點，小球靠重力和桿子作用力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出桿對球的作用力大小和方向，從而得出球?qū)�桿的作用力大小和方向．

解答 解：在最高點，由于$v＜\sqrt{gL}$，可知桿子對小球表現(xiàn)為支持力，根據(jù)牛頓第二定律得：
$mg-F=m\frac{{v}^{2}}{L}$，
解得：F=$\frac{1}{2}mg$，
根據(jù)牛頓第三定律知，球?qū)�桿子表現(xiàn)為壓力，故A、B正確，C、D錯誤．
故選：AB．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道在最高點，桿子可以表現(xiàn)為支持力，也可以表現(xiàn)為拉力，知道小球做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．