题目内容
【题目】如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示,则( )
A. 当地的重力加速度为
B. 轻质绳长为
C. 小球在最低点受到的最小拉力为5a
D. 若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过90°的过程中杆始终对小球产生支持力
【答案】AB
【解析】A、在最高点时,绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力,则得:
得: ①
由图象知, 时, ,图象的斜率,则得: ,得绳长 ;
当时, ,由①得: ,得 ,故A正确,B正确;
C、只要,绳子的拉力大于0,根据牛顿第二定律得:
最高点: ②
最低点: ③
从最高点到最低点的过程中,根据机械能守恒定律得: ④
联立②③④解得: ,即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为,故C错误;
D、若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力;当转过后,小球的向心力必定由杆的拉力提供,所以可知,在小球从最高点由静止转过的过程中,杆对小球的作用力开始时是支持力,然后是拉力,故D错误。
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