Question

【題目】如圖所示，長為R的輕桿一端拴有一個小球，另一端連在光滑的固定軸O上，現(xiàn)在最低點給小球一水平初速度，使小球能在豎直平面內(nèi)做完整圓周運動，不計空氣阻力，則（ ）

A.小球通過最高點時的最小速度為
B.若小球通過最高點時速度越大，則桿對小球的作用力越大
C.若小球在最高點的速度大小為 ，則此時桿對小球作用力向下
D.若小球在最低點的速度大小為 ，則小球通過最高點時對桿無作用力

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：A、在最高點，輕桿對小球可以表現(xiàn)為拉力，可以表現(xiàn)為支持力，可知小球通過最高點的最小速度為零，故A錯誤．

B、當(dāng)小球在最高點速度v= 時，桿子作用力為零，當(dāng) 時，速度增大，根據(jù)F+mg=m 知，桿子作用力變大，當(dāng) 時，根據(jù)mg﹣F=m 知，速度越大，桿子作用力越小，故B錯誤．

C、若小球在最高點的速度大小為 ＞ ，知桿對小球的作用力向下，故C正確．

D、根據(jù)動能定理得： ，代入數(shù)據(jù)解得最高點的速度為： ，根據(jù)牛頓第二定律得：mg+F= ，解得：F=0，故D正確．

故選：CD．

在最高點和最低點合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式列式求解，注意桿子的作用力可以向上，也可以向下，在最高點的最小速度為零．