Question

【題目】輕桿的一端固定有質量m=1kg的小球，另一端安裝水平軸上，轉軸到小球的距離為5cm。轉軸固定在質量為M=4kg的三角形的帶電動機(電動機沒有畫出來）的支架上。在電動機的作用下，輕桿在豎直面內做勻速圓周運動，如圖所示。若轉軸達到某一恒定轉速n時，在最高點，桿受到小球的壓力為2N，重力加速度g=10m/s2,則（）

A.小球運動到最高點時，小球需要的向心力為12N

B.小球運動到最高點，地面對M的支持力為42N

C.小球運動到圖示水平位置時，地面受到的摩擦力為8N，方向水平向右

D.把桿換成輕繩，同樣轉速的情況下，小球不能通過圖示的最高點

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．在最高點，對小球進行受力分析，可得小球需要的向心力

A錯誤；

B．小球在最高點時，對M進行受力分析，可知

B正確；

C．由于做勻速圓周運動，向心力大小為8N，在水平位置時，桿的拉力提供向心力。對M進行受力分析可知，地面對M的摩擦力大小為8N，方向水平向左，C錯誤；

D．由于在最高點時，小球對桿是壓力作用，因此若將桿換成繩子，而由于繩子只能提供拉力，因此小球不能通過最高點，D正確。

故選BD。