如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运

如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2m/s,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N
B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N
D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是72 N
夜猫子 2024-04-26 悬赏11金币 已收到1个回答

大唐唐龙

共回答了85个问题采纳率:100%

解题思路:小球在最高点和最低点,竖直方向上的合力提供圆周运动的向心力,结合牛顿第二定律求出杆子作用力的大小,从而得出小球对杆子的作用力.

A、在最高点,设杆子对球表现为支持力,根据牛顿第二定律得mg-F=m
v2
L,解得F=mg-m
v2
L=30−3×
4
0.5N=6N,则球对杆子表现为压力,大小为6N.故A错误,B正确.
C、在最低点,根据牛顿第二定律得,F-mg=m
v2
L,则拉力F=mg+m
v2
L=30+3×
4
0.5N=54N,则球对杆子的拉力为54N.故C、D错误.
故选:B.

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.

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