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作勻速轉動，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,輕桿對小球作用力方向指向圓心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mg

Answer 1

【答案】B
【解析】根據 得： ，A錯誤；小球做勻速圓周運動，加速度為g，所以小球在最高點的加速度為g，處于完全失重狀態，B正確；當輕桿轉到水平位置（圖中虛線時，桿的力和重力的合力指向圓心，所以輕桿對小球的作用力方向不可能豎直向上，C錯誤；在最低點桿對小球的作用力最大，即 ，解得： ，D錯誤；故選B。

圓周運動、牛頓第二定律。本題主要考查了向心力公式的直接應用，知道勻速圓周運動合外力提供向心力，物體的加速度為g時處于完全失重狀態；根據 求解線速度，小球在最高點的加速度為g，處于完全失重狀態，勻速圓周運動合外力提供向心力，在最低點對小球的作用力最大，根據向心力公式列式即可求解最大值，