题目内容

15.如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是(  )
A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C.若小球恰能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点速率为$\sqrt{gL}$
D.小球通过最低点时绳子的拉力等于小球重力

分析 细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点和最低点,沿半径方向上的合力提供向心力,在最高点速度为不为0,取决于在最高点的速度.

解答 解:A、在最高点若速度比较大,则有F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$.所以向心力不一定由重力提供.故A错误.
B、当在最高点速度v=$\sqrt{gL}$,此时F=0,重力提供向心力.此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度.故B错误.
C、在最高点若速度比较大,则有F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$,当F=0时,速度为v=$\sqrt{gL}$,故C正确
D、在最低点有:F-mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$,拉力一定大于重力.故D错误.
故选:C

点评 解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低点,沿半径方向上的合力提供向心力.以及绳子拉着小球在竖直平面内运动,在最高点的临界情况是拉力为0时,重力提供向心力,$mg=\frac{m{v}^{2}}{l}$,v=$\sqrt{gl}$为最高点的最小速度.

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