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( )
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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所受重力方向相反,此时重力一定不小于杆对球的作用力
D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反
【答案】C
【解析】
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,根据向心力为小球的合力可知
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则重力一定大于杆对球的作用,故C正确;
D.小球过最高点时,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。
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