Question

【题目】如图所示，轻质杆的一端连接一个小球，绕套在固定光滑水平转轴O上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v，杆对球的作用力大小为F，其图像如图所示。若图中的a、b及重力加速度g均为已知量，规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得（　　）

A.小球做圆周运动的半径为

B.时，小球在最高点的动能为

C.时，小球对杆作用力的方向向下

D.时，杆对小球作用力的大小为a

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由图象知，当时，，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有

解得

故A错误；

B．由图象知，当时，故有

解得

当时，小球的动能为

故B错误；

C．由图象可知，当时，有

则杆对小球的作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；

D．由图象可知，当时，则有

解得

故D正确。

故选D。