题目内容
如图,一长为l的轻质细杆一端D与质量为m的小球(可视为质点)相连,另一端可绕O点转动,现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动,测得小球的向心加速度大小为g(g为当地的重力加速度),下列说法正确的是( )
A、小球的线速度大小为
| ||
B、小球运动到最高点时处于完全失重状态 | ||
C、当轻杆转到水平位置(图中虚线bob′)时,轻杆对小球的作用力方向竖直向上 | ||
D、轻杆在匀速转动过程中,轻杆对小球作用力的最大值为mg |
分析:根据a=
求解线速度,小球在最高点的加速度为g,处于完全失重状态,匀速圆周运动合外力提供向心力,在最低点对小球的作用力最大,根据向心力公式列式即可求解最大值,
v2 |
r |
解答:解:A、根据a=
得:v=
,故A正确;
B、小球做匀速圆周运动,加速度为g,所以小球在最高点的加速度为g,处于完全失重状态,故B正确;
C、当轻杆转到水平位置(图中虚线bob′)时,杆子和重力的合力指向圆心,所以轻杆对小球的作用力方向不可能竖直向上,故C错误;
D、在最低点杆子对小球的作用力最大,即F-mg=ma,解得F=2mg,故D错误.
故选:AB.
v2 |
r |
gl |
B、小球做匀速圆周运动,加速度为g,所以小球在最高点的加速度为g,处于完全失重状态,故B正确;
C、当轻杆转到水平位置(图中虚线bob′)时,杆子和重力的合力指向圆心,所以轻杆对小球的作用力方向不可能竖直向上,故C错误;
D、在最低点杆子对小球的作用力最大,即F-mg=ma,解得F=2mg,故D错误.
故选:AB.
点评:本题主要考查了向心力公式的直接应用,知道匀速圆周运动合外力提供向心力,物体的加速度为g时处于完全失重状态,难度不大,属于基础题.
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