Question

【题目】如图所示，长为的轻杆可绕光滑水平转轴转动，在杆两端分别固定质量均为的球，球距轴的距离为。现给系统一初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球运动到最高点时，水平转轴对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力，已知重力加速度为，则球在最高点时，下列说法正确的是（ ）

A.球的速度为零B.球的速度为

C.球的速度为D.球对杆的弹力方向竖直向上

Answer 1

【答案】CD

【解析】

当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零时，杆对两球的作用力大小相等、方向相反，设此时角速度为，杆对球B的弹力为T，由圆周运动公式得：

对B球：

对A球：

解得

ABC.由上可知，B球的速度

A球的速度

故C正确AB错误；

D.因B球做圆周运动，B球的向心力为

>mg

则此时杆对球的作用力竖直向下，所以球对杆的作用力竖直向上，故D正确。

故选CD。