Question

細(xì)繩一端固定，另一端系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)繩長為L，重力加速度為g，則（　�。�

• A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，速度大小一定為

  gl

• B．小球運(yùn)動(dòng)的過程中，所受合外力一定指向圓心
• C．小球運(yùn)動(dòng)的過程中，可能受到繩子的拉力，重力和向心力
• D．小球通過最低處時(shí)一定受到繩子的拉力作用

Answer 1

分析：小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，根據(jù)重力提供向心力，通過牛頓第二定律求出小球經(jīng)過最高點(diǎn)的最小速率；
分析小球的受力情況，根據(jù)平行四邊形定則分析合外力的方向；
小球通過最低處時(shí)一定受到繩子的拉力作用；

解答：解：A、當(dāng)小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，根據(jù)重力提供向心力，由牛頓第二定律得：
    mg=m

v2

l

，得v=

gl

．故小球通過最高點(diǎn)速度v≥

gl

．故A錯(cuò)誤．
B、小球在運(yùn)動(dòng)過程中，受到豎直向下的重力和指向圓心的拉力，根據(jù)平行四邊形定則分析得知，小球的合外力不一定指向圓心，只有在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，合外力才指向圓心，其他位置合外力并不指向圓心．故B錯(cuò)誤．
C、小球運(yùn)動(dòng)的過程中，可能受到繩子的拉力，重力，沒有向心力．故C錯(cuò)誤．
D、小球通過最低處時(shí)需要有向上的向心力，則知一定受到繩子向上的拉力作用；故D正確．
故選D

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要掌握豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的速度v≥

gl

，在最低點(diǎn)小球一定受到繩子的拉力作用．