如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴*转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高
问题描述:
如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴*转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( )
A. a处为拉力,方向竖直向上,大小为126N
B. a处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
C. b处为拉力,方向竖直向下,大小为6N
D. b处为压力,方向竖直向下,大小为6N
答
A、在最低点,杆子一定表现为拉力,有F-mg=m
,则F=mg+mva2 r
=30+3×va2 r
N=126N.小球对杆子的作用力方向向下.故A错误,B正确.16 0.5
C、在最高点,有mg+F=m
,则F=mvb2 r
−mg=3×vb2 r
−30N=−6N.所以杆子表现为支持力,球对杆子的作用力方向竖直向下.故C错误,D正确.4 0.5
故选BD.