Question

如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別為小球軌跡的最低點與最高點，則桿對球的作用力不可能的是（　　）

A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力

B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力

C．a(chǎn)處為拉力，b處為沒有力

D．a(chǎn)處為推力，b處為拉力

Answer 1

分析：小球做勻速勻速圓周運動，在最高點速度可以為零，在最高點和最低點重力和彈力的合力提供向心力，指向圓心，可以判斷桿的彈力的方向．

解答：解：小球做圓周運動，合力提供向心力；
（1）小球在最高點受重力和桿的彈力，假設(shè)彈力向下，如圖
由牛頓第二定律得：F₁+mg=m

v 2 1

r

，則F₁=m

v 2 1

r

-mg；
①當(dāng)在b點時速度0≤v＜

gr

時，F(xiàn)₁＜0，為推力，向上；
②當(dāng)在b點時速度v=

gr

時，F(xiàn)₁=0，無彈力；
③當(dāng)在b點時速度v＞

gr

時，F(xiàn)₁＞0，為拉力，向下；
（2）球經(jīng)過最低點時，受重力和桿的彈力，如圖
由于合力提供向心力，即合力向上，故桿只能為向上的拉力；
由以上分析可知，在a處一定是拉力，在b處，桿子的作用了可能是拉力，也可能是推力，也可能沒有作用力，
故ABC由可能，不符合題意，D沒有可能，符合題意；
該題選不可能的，故選D．

點評：輕桿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(jù)需要的向心力的大小和方向確定桿子的作用力．要注意桿與繩子的區(qū)別，桿可以是支持力，可以是拉力，而繩子只能為拉力！