Question

如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)桿的一端固定一質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)繞桿的另一端在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球恰能過(guò)最高點(diǎn)．已知重力加速度為g，細(xì)桿的質(zhì)量不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為

  gL

• B、小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為

  gL

• C、小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)受到桿的拉力大小為5mg
• D、小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)受到桿的支持力為零

Answer 1

分析：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)小球受到的合力提供向心力，則小球受的合力必指向圓心．小球受到重力，還有輕桿的作用力，兩者的合力要指向圓心．重力豎直向下，輕桿作用力不確定，可以是支持力，也可以是拉力

解答：解：A、輕桿作用力不確定，可以是支持力，也可以是拉力，還可以為零，圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到重力，還有輕桿的作用力，兩者的合力要指向圓心．由于小球恰能過(guò)最高點(diǎn)故在最高點(diǎn)的速度為零，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程由機(jī)械能守恒知，2mgL=

1

2

mv²，故v=2

gL

，故A錯(cuò)誤
B、輕桿作用力可以是支持力，也可以是拉力，還可以為零，圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只要小球速度不為零就能夠繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，小球恰能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，故B錯(cuò)誤
C、在最低點(diǎn)，由F-mg=

mv2

L

，結(jié)合A的分析知，F(xiàn)=mg+

4mgL

L

=5mg，故C正確
D、小球恰能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，故F=mg，故D錯(cuò)誤
故選：C

點(diǎn)評(píng)：本題只要掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力指向圓心，提供向心力，根據(jù)受力分析判斷受到的力的方向