如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别...
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如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球转到的最低点和最高点,关于杆对球的作用力的说法正确的是()
A. a处一定为拉力,b处可能为拉力
B. a处为一定拉力,b处可能推力
C. a处可能为推力,b处一定拉力
D. a、b两处可能都为推力
【回答】
考点: 向心力;牛顿第二定律.
专题: 信息给予题.
分析: 对小球在a、b点进行受力分析,由于小球做圆周运动,小球需要向心力.
找出小球向心力的来源,根据牛顿第二定律列出等式,判断杆对球的作用力的方向.
解答: 解:过最点a时,小球做圆周运动,需要的向心力竖直向下,指向圆心.
由于轻杆能对小球可以提供支持力,也可以提供拉力,
(1)当在a点时速度0≤v<时,小球的重力大于其所需的向心力,轻杆对小球有竖直向上的支持力,
(2)当在b点时速度v=时,小球的重力等于其所需的向心力,轻杆对小球的作用力为0.
(3)当在b点时速度v>时,小球的重力不足以提供向心力,轻杆对小球有指向圆心的拉力.
过最低点b时,小球做圆周运动,需要的向心力竖直向上,指向圆心.
根据最低点小球的合力提供向心力,那么小球只有受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,所以a处可能为推力,可能为拉力,b处一定拉力,故ABD错误,C正确;
故选:C.
点评: 轻杆的作用力可以提供支持力,也可以提供拉力,
要判断是拉力还是支持力,我们要从小球所需要得向心力入手研究,根据需要的向心力的大小和方向确定杆子的作用力.
知识点:未分类
题型:多项选择
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