Question

（2004?天津模拟）如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕转轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=2

gl

，则小球的运动情况为（　　）

A．小球不可能到达圆周轨道的最高点P

B．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力

C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力

D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力

Answer 1

分析：先根据动能定理判断小球能否到达P点，若能则小球在最高点时竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，求出小球在最高点的合力，从而确定小球受到的是拉力还是支持力．

解答：解：根据动能定理得，-mg?2l=

1

2

mv′2-

1

2

mv2
解得v′=0．知小球能够到达最高点P．此时在最高点重力和支持力相等，即在P点收到轻杆对它向上的弹力．故C正确，A、B、D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力，以及知道杆子的作用力可以表现为支持力，也可以表现为拉力．