Question

如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則關于桿對球的作用力的說法正確的是（　　）

A．a(chǎn)處一定為拉力

B．a(chǎn)處一定為推力

C．b處一定為拉力

D．b處一定為推力

Answer 1

分析：對小球在a、b點進行受力分析，由于小球做圓周運動，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，判斷桿對球的作用力的方向．

解答：解：A、過最低點a時，小球做圓周運動，需要的向心力豎直向上，指向圓心．
根據(jù)最低點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．故A正確，B錯誤．
C、過最點b時，小球做圓周運動，需要的向心力豎直向下，指向圓心．
由于輕桿能對小球可以提供支持力，也可以提供拉力，
（1）當在b點時速度0≤v＜

gr

時，小球的重力大于其所需的向心力，輕桿對小球有豎直向上的支持力，
（2）當在b點時速度v=

gr

時，小球的重力等于其所需的向心力，輕桿對小球的作用力為0．
（3）當在b點時速度v＞

gr

時，小球的重力不足以提供向心力，輕桿對小球有指向圓心的拉力．
故C、D錯誤．
故選A．

點評：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．