Question

【題目】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作半徑為R的圓周運動，如圖所示，則（ ）

A. 小球過最低點時，球對桿的力不一定大于球的重力

B. 小球過最高點時的最小速度是

C. 小球過最高點時，桿對球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反

D. 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，此時重力一定大于桿對球的作用力

Answer 1

【答案】D

【解析】

輕桿拉著小球在豎直面內做圓周運動，在最低點一定表現為拉力，在最高點可能表現為拉力，也可能表現為支持力，根據牛頓第二定律判斷桿對球的作用力大小和方向．

小球過最低點時，根據，得：，知拉力大于重力，則球對桿的力一定大于球的重力。故A錯誤。因為桿子在最高點速度小于時，桿子表現為支持力，速度越小，支持力越大，當速度為零時，支持力和重力相等，所以小球在最高點最小速度為零。故B錯誤。小球在最高點，當，桿子對球的作用力與重力方向相同，當時，桿子對球的作用力與重力方向相反。故C錯誤。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，因為合力提供向心力，合力的方向向下，則重力一定大于桿對球的作用力。故D正確。故選D。