精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的輕桿,一端固定一個小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,關于小球在最高點的速度v,下列敘述中正確的是( 。
A、v的極小值為
gl
B、當 v由零逐漸增大時,向心力也逐漸增大
C、當v由零逐漸增大時,桿對小球的彈力也逐漸增大
D、當v由
gl
值逐漸減小時,桿對小球的彈力也逐漸減小
分析:桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力,臨界的速度為零,根據(jù)牛頓第二定律判斷桿子對小球的彈力隨速度變化的關系.
解答:解:A、小球在最高點的最小速度為零,此時重力等于桿子的支持力.故A錯誤.
B、在最高點,根據(jù)F=m
v2
L
得,當v由零逐漸增大時,小球向心力也逐漸增大.故B正確.
C、在最高點,當桿子作用力為零時,v=
gL
,當0≤v≤
gL
時,桿子提供支持力,mg-N=m
v2
L
,當v由零逐漸增大到
gL
時,桿子的力逐漸減小,反之當v由
gl
值逐漸減小時,桿對小球的彈力逐漸增大,故CD錯誤;
故選:B
點評:解決本題的關鍵搞清小球向心力的來源,運用牛頓第二定律進行求解,以及知道桿子可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2004?天津模擬)如圖所示,長為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動.已知小球通過最低點Q時,速度大小為v=2
gl
,則小球的運動情況為(  )

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如圖所示,長為L的輕桿一端固定一個小球,另一端固定在光滑水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,設小球在過最高點A點的速度v,下列敘述中正確的是(  )

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如圖所示,長為L的輕繩一端固定于O點,另一端系一個小球.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P是圓周軌道最高點,Q是軌道最低點.已知重力加速度為g.若小球剛好能夠通過最高點P,則以下判斷正確的是(  )

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如圖所示,長為L的輕桿兩端各連一個質(zhì)量均為m的小球(半徑可以忽略不計),以它們的中點為軸,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,轉(zhuǎn)動周期為T=2π
L
g

求:它們通過豎直位置時,上、下兩球分別受到桿的作用力,并說明是支持力還是拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P為圓周的最高點,若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為
9
2
gL
,忽略摩擦阻力和空氣阻力,則以下判斷正確的是( 。
A、小球不能到達P點
B、小球到達P點時的速度大于
gL
C、小球能到達P點,且在P點受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達P點,且在P點受到輕桿向上的支持力

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