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如图12，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周轨道的最高点.若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为则以下判断正确的是（　　）?

图12

A.小球不能到达P点?

B.小球到达P点时的速度小于gL

C.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力?

D.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力?

BC?

解析：据机械能守恒定律：mv2=

当只有重力提供向心力时：mg=即vP=此时小球既不受轻杆的向上的弹力也不受轻杆的向下的弹力；当vP＞时小球受轻杆的向下的弹力，当vP＜时，小球受轻杆的向上的弹力，所以正确选项为BC.

练习册系列答案
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如图所示，两个轻质小环A、B套在光滑固定的水平杆上，两环间距为a，用原长为L的轻质橡皮条分别连接两环（a＜L＜2a ），在橡皮条中间加一竖直向上的力F，再在两环上分别施加大小相等的作用力，使橡皮条拉成一个与杆围成边长为a的正三角形保持平衡，则关于再施加在两环上的作用力，下列说法中正确的是（　　）
（一）如图1所示，某人要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70kg．下表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人与雪橇距水平路面的高度h=20m，请根据下表中的数据解决下列问题：
（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？
（2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小．
（3）人与雪橇从B运动到C的过程中所对应的距离．（取g=10m/s2）
位置 A B C
速度（m/s） 2.0 12.0 0
时刻（s） 0 4.0 10.0

（二）、竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用长为l的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球，将平行金属板按如图2所示的电路图连接．当滑动变阻器R在a位置时，绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°，当将滑片缓慢地移动到b位置时，夹角为
θ
 
2
=60°．两板间的距离大于l，重力加速度为g．问：
（1）小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上电势差之比U1：U2=？
（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到
θ
 
2
=60°，则此过程中拉力做的功W=？
如图12-3-2所示，在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m的软木塞将管口封闭.加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为l的轻杆上，细杆可绕上端O轴无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能？

 图12-3-2

   

（20分）如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2l，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m、电荷量为q（q>0）的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板l处有一固定档板，长为l的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小球，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔（不与金属板A接触）后与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开弹簧的瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与弹簧接触时小球电荷量的（k>1）。

（1）小球第一次接触薄板Q后，则弹簧的最大弹性势能多大；

（2）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动的最远处恰好到达B板，小球从开始运动到被第N次弹回两板间向右运动到达B板的总时间。

 

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