Question

【题目】轻杆的一端固定有质量m=1kg的小球，另一端安装水平轴上，转轴到小球的距离为5cm。转轴固定在质量为M=4kg的三角形的带电动机(电动机没有画出来）的支架上。在电动机的作用下，轻杆在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时，在最高点，杆受到小球的压力为2N，重力加速度g=10m/s2,则（）

A.小球运动到最高点时，小球需要的向心力为12N

B.小球运动到最高点，地面对M的支持力为42N

C.小球运动到图示水平位置时，地面受到的摩擦力为8N，方向水平向右

D.把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球不能通过图示的最高点

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．在最高点，对小球进行受力分析，可得小球需要的向心力

A错误；

B．小球在最高点时，对M进行受力分析，可知

B正确；

C．由于做匀速圆周运动，向心力大小为8N，在水平位置时，杆的拉力提供向心力。对M进行受力分析可知，地面对M的摩擦力大小为8N，方向水平向左，C错误；

D．由于在最高点时，小球对杆是压力作用，因此若将杆换成绳子，而由于绳子只能提供拉力，因此小球不能通过最高点，D正确。

故选BD。