Question

如圖4-3-14，細輕桿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，使它在豎直平面內做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是（    ）

圖4-3-14

A.a處為拉力，b處為拉力

B.a處為拉力，b處為推力

C.a處為推力，b處為拉力

D.a處為推力，b處為推力

Answer 1

解析：小球做圓周運動所需的向心力由重力和桿對球的作用力共同提供，小球在最低點a處，向心力方向必須豎直向上，而重力方向豎直向下，所以桿對球的作用力的方向必定向上指向圓心，即桿對球的作用力只能是拉力（于是可排除C、D兩個選項）.球在最高點b處，所需向心力方向應豎直向下，重力方向豎直向下，則桿對球作用力的情況取決于球此時速度的大小.當小球速率v=（R為球做圓周運動的半徑）時，mg=m，重力剛好滿足向心力的需要，桿對球的作用力為零；當小球速率v＞，即mg＜m時，重力不足以提供向心力，桿就對球施加向下的拉力以滿足向心力的需要；當v＜，即mg＞m時，桿就對球施以向上的推力以滿足向心力的需要，選項A、B正確.

答案：AB