Question

11．如图所示，用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　）

• A． 小球在最高点时所受向心力可能为重力
• B． 小球在最高点时杆子的拉力不可能为零
• C． 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是$\sqrt{gL}$
• D． 小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力

Answer 1

分析 物体做圆周运动需要的向心力是由合力提供，而轻杆既可以提供拉力，又可以提供支持力，所以小球到达最高点时的速度可以等于零，根据牛顿第二定律列式判断．

解答 解：A、小球在最高点时，轻杆的作用力可能为零，靠重力提供向心力，故A正确，B错误．
C、小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的最小速度为零，故C错误．
D、小球在最低点时，由于合力提供向心力，合力向上，则杆子对小球的作用力向上，大于重力，故D正确．
故选：AD．

点评 理解区分杆子的作用力可以是支持力也可以是拉力，但是绳子的作用力只能是拉力．杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度．