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、小球过最高点的最小速度是
| ||
B、小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 | ||
C、小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小 | ||
D、小球过最低点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 |
分析:杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,临界的速度为
,根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系.
gR |
解答:解:A、小球在最高点的最小速度可以为零,此时重力等于杆子的支持力.故A错误.
B、杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,当表现为支持力时,速度增大作用力越小,当表现为拉力时,速度增大作用力越大,故BC错误;
D、小球过最低点时,杆子表现为拉力,T-mg=m
,解得T=mg+m
,所以杆对球的作用力一定随速度增大而增大,故D正确.
故选:D
B、杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,当表现为支持力时,速度增大作用力越小,当表现为拉力时,速度增大作用力越大,故BC错误;
D、小球过最低点时,杆子表现为拉力,T-mg=m
v2 |
R |
v2 |
R |
故选:D
点评:解决本题的关键搞清小球向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,以及知道杆子可以表现为拉力,也可以表现为支持力
练习册系列答案
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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 |
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
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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 |