Question

14．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（　　）

• A． 小球过最高点时，杆所受的弹力不可以等于零
• B． 小球过最高点时的最小速度为$\sqrt{gR}$
• C． 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反
• D． 小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反

Answer 1

分析 轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，在最高点和最低点时物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力．

解答 解：A、当小球在最高点恰好只有重力提供它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，所以A错误．
B、轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，所以B错误．
C、小球在最高点时，如果速度恰好为$\sqrt{gR}$，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于$\sqrt{gR}$，重力大于所需要的向心力，杆就要随球由支持力，方向与重力的方向相反，如果速度大于$\sqrt{gR}$，向心力大于重力，杆对小球的作用力跟重力相同，所以C正确，D错误．
故选：C

点评 杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度．