Question

20．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)繞桿的另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，線(xiàn)速度v的大小為$\sqrt{\frac{1}{2}Rg}$，R是球心到O點(diǎn)的距離，則桿對(duì)球的作用力是（　�。�

• A． $\frac{1}{2}$mg的支持力
• B． $\frac{1}{2}$mg的拉力
• C． $\frac{3}{2}$mg的支持力
• D． $\frac{3}{2}$mg的拉力

Answer 1

分析 小球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，小球受到的重力和桿對(duì)它的作用力的合力提供向心力；寫(xiě)出動(dòng)力學(xué)方程，即可求得桿對(duì)小球的作用力的大小，并判斷出力的方向．

解答 解：在最高點(diǎn)，設(shè)桿對(duì)球的彈力向下，大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
又v=$\sqrt{\frac{1}{2}Rg}$，
解得：F=m×$\frac{\frac{1}{2}Rg}{R}$-mg=-$\frac{1}{2}$mg＜0，說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤，即可知道桿對(duì)球產(chǎn)生的是支持力．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 小球在最高點(diǎn)時(shí)，要注意繩子與桿的區(qū)別：繩子只能提供拉力；桿提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假設(shè)法是常用的解法．