Question

【題目】如圖所示，一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（　　）

A.小球過最高點時，桿所受的彈力不能等于零

B.小球過最高點時，速度至少為

C.小球過最高點時，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時重力一定不小于桿對球的作用力

D.小球過最高點時，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．當小球在最高點恰好只有重力作為它的向心力時，此時球對桿沒有作用力，故A錯誤；

B．輕桿固定的小球做圓周運動，由于桿能支撐小球，只要小球能夠到達最高點就可以了，所以在最高點的速度可以為零，故B錯誤；

C．小球在最高點時，如果速度恰好為，則此時恰好只有重力作為它的向心力，桿和球之間沒有作用力；如果速度小于，重力大于所需要的向心力，桿對球有向上的支持力，方向與重力的方向相反，根據向心力為小球的合力可知

則重力一定大于桿對球的作用，故C正確；

D．小球過最高點時，若速度大于，所需要的向心力大于重力，則桿對球作用力方向向下，與重力方向相同，故D錯誤。

故選C。