题目内容
【题目】如图,一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连,另一端可绕O点转动,现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动,测得小球的向心加速度大小为g(g为当地的重力加速度),下列说法正确的是( )
A.小球的线速度大小为gL
B.小球运动到最高点时处于完全失重状态
C.当轻杆转到水平位置时,轻杆对小球作用力方向指向圆心O
D.轻杆在匀速转动过程中,轻杆对小球作用力的最大值为mg
【答案】B
【解析】根据 得: ,A错误;小球做匀速圆周运动,加速度为g,所以小球在最高点的加速度为g,处于完全失重状态,B正确;当轻杆转到水平位置(图中虚线时,杆的力和重力的合力指向圆心,所以轻杆对小球的作用力方向不可能竖直向上,C错误;在最低点杆对小球的作用力最大,即 ,解得: ,D错误;故选B。
圆周运动、牛顿第二定律。本题主要考查了向心力公式的直接应用,知道匀速圆周运动合外力提供向心力,物体的加速度为g时处于完全失重状态;根据 求解线速度,小球在最高点的加速度为g,处于完全失重状态,匀速圆周运动合外力提供向心力,在最低点对小球的作用力最大,根据向心力公式列式即可求解最大值,
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