Question

【題目】如圖所示，長為L的輕桿A一端固定一個質量為m的小球B，另一端固定在水平轉軸O上，輕桿A繞轉軸O在豎直平面內勻速轉動，角速度為ω。在輕桿A與水平方向夾角α從0°增加到90°的過程中，下列說法正確的是（　　）

A.小球B受到輕桿A作用力的方向一定沿著輕桿A

B.小球B受到的合力的方向一定沿著輕桿A

C.當α=90°時小球B受到輕桿A的作用力一定豎直向下

D.輕桿A對小球B的作用力對小球B做的功為mgL

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．小球B做勻速圓周運動，由合力提供向心力，所以小球B受到的合力的方向一定沿著輕桿A指向圓心。而合力等于重力和輕桿A的作用力的合力，所以輕桿對A的作用力不一定沿桿的方向。故A錯誤，B正確;

C．當α=90°時桿豎直，此時小球B受到的合外力指向圓心，方向豎直向下，由于重力的方向豎直向下，由于不知道轉動的線速度大小，故輕桿A對小球B的作用力的方向有可能豎直向上，有可能豎直向下，也有可能大小為零，故C錯誤；

D．輕桿從水平方向轉動到豎直方向，對小球B，由功能關系得

解得

故D正確。

故選BD。