Question

14．如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端安裝有固定的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)．若在最低點(diǎn)P處給小球一沿切線方向的初速度v₀=2$\sqrt{gL}$，不計(jì)空氣阻力，則（　�。�

• A． 小球不可能到圓周軌道的最高點(diǎn)Q
• B． 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)Q，且在Q點(diǎn)受到輕桿向上的彈力
• C． 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)Q，且在Q點(diǎn)受到輕桿向下的彈力
• D． 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)Q，但在Q點(diǎn)不受輕桿的彈力

Answer 1

分析 先根據(jù)動(dòng)能定理判斷小球能否到達(dá)P點(diǎn)，若能則小球在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向上的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，求出小球在最高點(diǎn)的合力，從而確定小球受到的是拉力還是支持力．

解答 解：根據(jù)動(dòng)能定理得：-mg•2L=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
把v₀=2$\sqrt{gL}$帶入解得：v=0．
則小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)Q，且在最高點(diǎn)合力為零，即在Q點(diǎn)受到輕桿向上的彈力．故B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)徑向的合力提供向心力，以及知道桿子的作用力可以表現(xiàn)為支持力，也可以表現(xiàn)為拉力．