题目内容
一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是( )
A、小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零 | ||
B、小球过最高点的最小速度是
| ||
C、小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 | ||
D、小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小 |
分析:小球在最高点,杆子可以表现为支持力,也可以表现为拉力,在最高点的最小速度为零,根据牛顿第二定律分析杆子对小球的作用力随速度变化的关系.
解答:解:A、当小球到达最高点弹力为零时,重力提供向心力,有mg=m
,解得v=
,即当速度v=
时,杆子所受的弹力为零.故A正确.
B、小球通过最高点的最小速度为零.故B错误.
C、小球在最高点,若v<
,则有:mg-F=m
,杆子随着速度的增大而减小,若v>
,则有:mg+F=m
,杆子随着速度增大而增大.故C、D错误.
故选:A.
v2 |
R |
gR |
gR |
B、小球通过最高点的最小速度为零.故B错误.
C、小球在最高点,若v<
gR |
v2 |
R |
gR |
v2 |
R |
故选:A.
点评:解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,知道最高点的临界情况,结合牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
相关题目
一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球做竖直平面的圆周运动,错误的是( )
A、小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零 | B、小球过最高点时的最小速度为零 | C、小球过最高点时,杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反 | D、小球过最低点时,杆对球作用力大于小球所受重力且方向相反 |