Question

7．如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球轉(zhuǎn)到的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，關(guān)于桿對(duì)球的作用力的說法正確的是（　　）

• A． a處一定為拉力，b處可能為拉力
• B． a處為一定拉力，b處可能推力
• C． a處可能為推力，b處一定拉力
• D． a、b兩處可能都為推力

Answer 1

分析 對(duì)小球在a、b點(diǎn)進(jìn)行受力分析，由于小球做圓周運(yùn)動(dòng)，小球需要向心力．
找出小球向心力的來源，根據(jù)牛頓第二定律列出等式，判斷桿對(duì)球的作用力的方向．

解答 解：過最點(diǎn)a時(shí)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力豎直向下，指向圓心．
由于輕桿能對(duì)小球可以提供支持力，也可以提供拉力，
（1）當(dāng)在a點(diǎn)時(shí)速度0≤v＜$\sqrt{gr}$時(shí)，小球的重力大于其所需的向心力，輕桿對(duì)小球有豎直向上的支持力，
（2）當(dāng)在b點(diǎn)時(shí)速度v=$\sqrt{gr}$時(shí)，小球的重力等于其所需的向心力，輕桿對(duì)小球的作用力為0．
（3）當(dāng)在b點(diǎn)時(shí)速度v＞$\sqrt{gr}$時(shí)，小球的重力不足以提供向心力，輕桿對(duì)小球有指向圓心的拉力．
過最低點(diǎn)b時(shí)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力豎直向上，指向圓心．
根據(jù)最低點(diǎn)小球的合力提供向心力，那么小球只有受豎直向下的重力和豎直向上的拉力，所以a處可能為推力，可能為拉力，b處一定拉力，故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 輕桿的作用力可以提供支持力，也可以提供拉力，
要判斷是拉力還是支持力，我們要從小球所需要得向心力入手研究，根據(jù)需要的向心力的大小和方向確定桿子的作用力．