Question

如图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω。在轻杆A与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A

B.小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A

C.当α=90°时小球B受到轻杆A的作用力一定竖直向下

D.轻杆A对小球B的作用力对小球B做的功为mgL

Answer

BD

【解析】

AB．小球B做匀速圆周运动，由合力提供向心力，所以小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A指向圆心。而合力等于重力和轻杆A的作用力的合力，所以轻杆对A的作用力不一定沿杆的方向。故A错误，B正确;

C．当α=90°时杆竖直，此时小球B受到的合外力指向圆心，方向竖直向下，由于重力的方向竖直向下，由于不知道转动的线速度大小，故轻杆A对小球B的作用力的方向有可能竖直向上，有可能竖直向下，也有可能大小为零，故C错误；

D．轻杆从水平方向转动到竖直方向，对小球B，由功能关系得

解得

故D正确。

故选BD。