問題詳情:
如圖所示,細杆的一端與一小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉動,現給小球一初速度,使它做圓周運動,圖中a、b分別表示小球轉到的最低點和最高點,關於杆對球的作用力的説法正確的是()
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
【回答】
考點: 向心力;牛頓第二定律.
專題: 信息給予題.
分析: 對小球在a、b點進行受力分析,由於小球做圓周運動,小球需要向心力.
找出小球向心力的來源,根據牛頓第二定律列出等式,判斷杆對球的作用力的方向.
解答: 解:過最點a時,小球做圓周運動,需要的向心力豎直向下,指向圓心.
由於輕杆能對小球可以提供支持力,也可以提供拉力,
(1)當在a點時速度0≤v<時,小球的重力大於其所需的向心力,輕杆對小球有豎直向上的支持力,
(2)當在b點時速度v=時,小球的重力等於其所需的向心力,輕杆對小球的作用力為0.
(3)當在b點時速度v>時,小球的重力不足以提供向心力,輕杆對小球有指向圓心的拉力.
過最低點b時,小球做圓周運動,需要的向心力豎直向上,指向圓心.
根據最低點小球的合力提供向心力,那麼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錯誤,C正確;
故選:C.
點評: 輕杆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,根據需要的向心力的大小和方向確定杆子的作用力.
知識點:未分類
題型:多項選擇