Question

如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O．現給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內轉動，不計空氣阻力，用F表示球到達最高點時桿對小球的作用力，則F（　　）

A．一定是拉力

B．一定是推力

C．一定等于0

D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0

Answer 1

分析：小球通過最高點時，受重力和桿的彈力作用，桿的彈力和重力和合力提供向心力，故桿的彈力的方向一定與桿平行，但可能與桿同向，也可能與桿反向．

解答：解：小球做豎直面上的圓周運動，在最高點時的向心力大小與速度有關．
（特值法）特殊情況下v=

gl

，F_向=mg，小球只受重力；
當v＞

gl

，小球受重力和拉力；
當v＜

gl

，小球受重力和推力．
由于輕桿可以產生推力，而且v的大小未知，因此三種可能都存在；
故選D．

點評：本題關鍵在于桿求出無彈力的臨界情況，桿對小球可以是拉力，可以是支持力，也可以沒有力，而繩子對球只能是拉力．