Question

如圖4-3-12所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是（    ）

圖4-3-12

A.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力一定等于零

B.小球過最高點(diǎn)時(shí)速度只要稍大于零即可

C.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的作用力

D.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力大小可能等于重力

Answer 1

解析：輕桿連著小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于在最高點(diǎn)桿可以對(duì)球產(chǎn)生向下的拉力，也可以對(duì)球產(chǎn)生向上的支持力;當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為時(shí)，需要的向心力F=mv²/r=mg，此時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力為零；當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，需要的向心力F=mv²/r＞mg，此時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力為豎直向下的拉力，有mg+T=mv²/r，當(dāng)v足夠大時(shí)，桿對(duì)球的作用力大小可以大于或等于重力，選項(xiàng)D正確.當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度小于時(shí)，需要的向心力F=mv²/r＜mg，此時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力為豎直向上的支持力，有mg-N=mv²/r，此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的作用力，選項(xiàng)C正確.同時(shí)球在最高點(diǎn)的速度可以無限接近于零，此時(shí)N趨近于重力mg，選項(xiàng)B正確.

答案：BCD