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精英家教网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
gR
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
v2
R
,解得v=
gR
,即当速度v=
gR
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<
gR
,则有:mg-F=m
v2
R
,杆子随着速度的增大而减小,若v
gR
,则有:mg+F=m
v2
R
,杆子随着速度增大而增大.故C、D错误.
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.
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