Question

如圖所示，一根輕桿與質(zhì)量為m的小球相連，桿以O(shè)端為軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)正確的說法是（　　）

• A．小球做圓運(yùn)動(dòng)的最小速度為

  Lg

• B．當(dāng)v＜

  gL

  時(shí)，桿對(duì)球的作用力為支持力
• C．當(dāng)v＞

  gL

  時(shí)，桿對(duì)球的作用力為支持力
• D．無論速度v如何，桿對(duì)球的作用力表現(xiàn)為拉力

Answer 1

分析：對(duì)小球在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析，要注意桿子對(duì)小球的力可能向上，也可能向下，臨界狀態(tài)就是當(dāng)桿子的作用力剛好為零時(shí)，此時(shí)重力提供向心力．

解答：解：在最高點(diǎn)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式得：
mg+F_N=m

v2

L

當(dāng)F_N=-mg時(shí)小球速度等于0，故小球最小速度可以取0，A錯(cuò)誤；
當(dāng)F_N=0時(shí)，重力提供向心力，此時(shí)小球的速度v=

gL

，
當(dāng)v＜

gL

時(shí)，F(xiàn)_N的方向與重力方向相反豎直向上，桿對(duì)球的作用力為支持力，故B正確；
當(dāng)v＞

gL

時(shí)，F(xiàn)_N的方向與重力方向相同，桿對(duì)球的作用力為拉力，故CD錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：該題考查了豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題，要注意桿子可以提供支持力也可以提供拉力．