题目内容

17.如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.使球和杆一起绕轴O在竖直面内转动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.只有当小球在最高点的速度大于或等于$\sqrt{gL}$时,小球才能做完整的圆周运动
B.在最高点当小球的速度小于$\sqrt{gL}$时,杆对小球的有向上的支持力
C.在最高点当小球的速度大于$\sqrt{gL}$时,杆对小球的有向上的支持力
D.若将轻杆换成轻绳,只要在最高点小球的速度大于0就能在竖直平面内做完整圆周运动

分析 在最高点,杆子可以表现为支持力,可以表现为拉力,最小速度为零,结合牛顿第二定律分析判断杆子表现为什么力.若换成绳子,在最高点绳子只能表现为拉力,抓住拉力为零,结合牛顿第二定律求出最高点的最小速度.

解答 解:A、杆子拉着小球在竖直平面内做圆周运动,最高点的临界速度为零,即只要在最高点的速度大于等于零,即可做完整的圆周运动,故A错误.
B、在最高点,若$v=\sqrt{gL}$,靠重力提供向心力,在最高点当小球的速度小于$\sqrt{gL}$时,杆子表现为支持力,在最高点当小球的速度大于$\sqrt{gL}$时,杆对小球表现为拉力,故B正确,C错误.
D、若将轻杆换成绳子,在最高点的最小速度v=$\sqrt{gL}$,故D错误.
故选:B.

点评 解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源,注意杆子和绳子的区别,绳子在最高点只能表现为拉力,杆子可以表现为拉力,可以表现为支持力.

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