Question

【題目】如圖，一長為L的輕質細桿一端與質量為m的小球(可視為質點)相連，另一端可繞O點轉動，現使輕桿在同一豎直面內做勻速轉動，測得小球的向心加速度大小為g（g為當地的重力加速度）。下列說法正確的是( )

A. 小球的線速度大小為gL

B. 小球運動到最高點時處于完全失重狀態

C. 當輕桿轉到水平位置時，輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心O

D. 輕桿在勻速轉動過程中，輕桿對小球作用力的最大值為3mg

Answer 1

【答案】BC

【解析】A：小球的向心加速度大小為g，則，解得：小球的線速度大小。故A項錯誤。

B：小球運動到最高點時，加速度方向豎直向下，加速度大小為g，處于完全失重狀態。故B項正確。

C：當輕桿轉到水平位置時，向心加速度方向水平，對小球受力分析可得，輕桿對小球作用力的水平分量提供向心力，輕桿對小球作用力的豎直分量與重力抵消；則輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項正確。

D：輕桿在勻速轉動到最低點時，輕桿對小球作用力最大；則，解得，即輕桿在勻速轉動過程中，輕桿對小球作用力的最大值為2mg。故D項錯誤。