Question

20．長L=0.5m的輕桿，其一端連接著一個零件A，A的質量m=2kg．現(xiàn)讓A 在  豎直平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，如圖所示．在A通過最高點時的速率為1m/s （g=10m/s²），則A對桿的作用力（　　）

• A． 4N
• B． 24N
• C． 16N
• D． 44N

Answer 1

分析 小球在最高點受重力和桿子的作用力的合力提供向心力，假設桿子作用力表現(xiàn)為拉力，根據(jù)牛頓第二定律求出作用力的大小，若為正值，為拉力，若為負值，為支持力．

解答 解：以A為研究對象，設其受到桿的拉力為F，則有
mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$．
代入數(shù)據(jù)v=1 m/s，可得
F=m（$\frac{{v}^{2}}{L}$-g）=2×（$\frac{{1}^{2}}{0.5}$-10）N=-16 N，
即A受到桿的支持力為16 N．根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為壓力16 N；
故選：C

點評 解決本題的關鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．