Question

5．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，则下列说法中正确的是（　　） 

• A． 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
• B． 对过最高点的两次不同速率所对应的轻杆弹力可能大小相等
• C． 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为$\sqrt{gL}$
• D． 小球过最低点时轻杆的拉力不一定大于小球重力

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、小球过最高点时，由重力和杆子的合力提供向心力，故A错误．
B、小球在最高点时，杆子对球可以提供拉力，也可以提供支持力，当杆子提供的拉力和支持力相等时，对应的速度不同，故B正确；
C、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，故C错误．
D、小球过最低点时，小球所受的合力提供向心力，合力一定向上，所以杆对球的作用力方向向上且大于重力，所以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，故D错误．
故选：B

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