如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动

如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球过最高点的速度大小为4m/s,则轻杆对小球的作用力是(  )
A.大小为2N,方向为竖直向上
B.大小为2N,方向为竖直向下
C.大小为18N,方向为竖直向上
D.大小为18N,方向为竖直向下
sst182 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:小球做圆周运动,在最高点,杆子可以表现为拉力,也可以表现为支持力,结合牛顿第二定律求出作用力的大小和方向.

设小球所受的作用力方向向下,根据牛顿第二定律得:
F+mg=m
v2
L
解得:F=m
v2
L−mg=1×
16
2−10=−2N.
负号表示作用力方向向上,即轻杆对小球的作用力竖直向上.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.

1年前

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