Question

如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O。现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F₁表示球到达最高点时杆对小球的作用力，用F₂表示球到达最低点时杆对小球的作用力，则（　　）

A.F₁一定是拉力 B.F₁一定是推力

C.F₂一定是拉力 D.F₂一定是推力

Answer

C

【解析】

AB．小球做竖直面内的圆周运动，且属于轻杆模型，小球在最高点时的向心力大小与速度v有关。当时，小球做圆周运动的向心力刚好由重力提供，此时小球只受重力作用，轻杆对小球的作用力F1=0；当时，小球做圆周运动所需的向心力小于重力，小球有做向心运动的趋势，所以轻杆对小球有向上的推力F1，此时小球做圆周运动的向心力由重力和推力的合力提供；当时，小球做圆周运动所需的向心力大于重力，小球有做离心运动的趋势，所以轻杆对小球有向下的拉力F1，此时小球做圆周运动的向心力由重力和拉力的合力提供。故AB错误；

CD．小球做竖直面内的圆周运动，在最低点时，向心力竖直向上（指向圆心），而重力竖直向下，所以轻杆对小球一定有向上的拉力F2，且拉力大于重力，故C正确，D错误。

故选C。