题目内容

【题目】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,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是( )

A.小球过最高点时,杆所受的弹力不能等于零
B.小球过最高点时,速度至少为
C.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球受重力方向相反
D.小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球受重力方向相同

【答案】C
【解析】解:A、当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力时,此时球对杆没有作用力,故A错误.

B、轻杆固定的小球做圆周运动,由于杆能支撑小球,只要小球能够到达最高点就可以了,所以在最高点的速度可以为零,故B错误.

C、小球在最高点时,如果速度恰好为 ,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 ,重力大于所需要的向心力,杆对球有向上的支持力,方向与重力的方向相反.故C正确.

D、如果速度小于 ,重力大于所需要的向心力,杆对球有向上的支持力,方向与重力的方向相反.若速度大于 ,所需要的向心力大于重力,则杆对球作用力方向向下,与重力方向相同.故D错误.

故选:C

【考点精析】认真审题,首先需要了解向心力(向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力).

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