题目内容
【题目】如图所示，轻质杆的一端连接一个小球，另一端套在光滑固定水平转轴O上。小球在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v，杆对球的作用力大小为F，
图象如图所示。若图中的a、b及重力加速度g均为已知量，规定竖直向上为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得（ ）
A.小球做圆周运动的半径为
B.F=0时，小球在最高点的动能为
C.
时，杆对小球作用力的方向向上
D.时，杆对小球作用力的大小为a
【答案】D
【解析】
A．由图像可知，当
杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有
解得
故A错误；
B．由图像可知，当
F与小球的重力的合力提供向心力，所以
解得
当
小球的动能为
故B错误；
C．由图像可知，当
则杆对小球的作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；
D．由图像可知，当
杆对小球的作用力与小球自身的重力的合力提供向心力，则有
解得
故D正确。
故选D。
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