Question

6．輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球繞輕桿的另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球過最高的時速率為v、小球?qū)U的作用力為F，重力加速度為g，（　　）

• A． v越大，F(xiàn)就越大
• B． v越小，F(xiàn)可能越大
• C． F可能為零
• D． F一定小于mg

Answer 1

分析 在最高點，桿子可以表現(xiàn)為拉力，可以表現(xiàn)為支持力，結(jié)合牛頓第二定律得出作用力的表達式，從而分析判斷．

解答 解：ABC、最高點，若v=$\sqrt{gr}$，小球靠重力提供向心力，拉力F=0，
若$v＞\sqrt{gr}$，根據(jù)牛頓第二定律得，$F+mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$，v越大，拉力F越大，v越小，拉力F越小，
若$v＜\sqrt{gr}$，根據(jù)牛頓第二定律得，$mg-F=m\frac{{v}^{2}}{r}$，v越大，拉力F越小，v越小，拉力F越大，故A錯誤，BC正確．
D、當$v＞\sqrt{gr}$時，根據(jù)牛頓第二定律得，$F+mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$，當速度較大時，拉力F可能大于mg，故D錯誤．
故選：BC．

點評 本題考查了牛頓第二定律在圓周運動中的運用，知道小球在最高點向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律分析求解，注意在最高點，桿子可以表現(xiàn)拉力，也可以表現(xiàn)為支持力；在最低點，桿子只能表現(xiàn)為拉力．