Question

（2007?淄博模擬）如圖，長為L的輕桿一端固定一質量為m的小球，另一端有固定軸O，桿可在豎直平面內繞軸O無摩擦轉動．已知小球通過最低點Q時，速度的大小為v=

5gl

，則小球運動情況為（　　）

A．小球能達到圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿向上的彈力

B．小球能達到圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿向下的彈力

C．小球能達到圓周軌道的最高點P，但在P點不受輕桿的作用力

D．小球不可能達到圓周軌道的最高點P

Answer 1

分析：先根據動能定理判斷小球能否到達P點，若能則小球在最高點時豎直方向上的合力提供向心力，根據牛頓第二定律，求出小球在最高點的合力，從而確定小球受到的是拉力還是支持力．

解答：解：從Q到P點的過程中運用動能定理得：

1

2

mvP2-

1

2

mv2=-mg2l
解得v_P=

gl

所以小球能到達P點，故D錯誤
在P點有：
mg-N=m

vP2

l

解得：N=0
所以在P點不受輕桿的作用力，故C正確，AB錯誤．
故選C

點評：解決本題的關鍵知道圓周運動徑向的合力提供向心力，以及知道桿子的作用力可以表現為支持力，也可以表現為拉力．