Question

12．在軌道上穩(wěn)定運行的空間站中，現(xiàn)有如圖所示的裝置，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點，另一端系一個小球（可視為質點）．小球以O為圓心在豎直平面內做圓周運動，g為地球表面的重力加速度．下列說法正確的是（　�。�

• A． 小球通過最高點時速度不可能小于$\sqrt{gL}$
• B． 小球通過最高點時所受輕桿的作用力可能為零
• C． 小球通過最高點時所受輕桿的作用力隨小球速度的增大而增大
• D． 小球通過最高點時所受輕桿的作用力大小F₂與小球通過最低點時所受輕桿的作用力大小F₁一定相等

Answer 1

分析 桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，臨界的速度為0，根據(jù)牛頓第二定律判斷桿子對小球的彈力隨速度變化的關系．

解答 解：A、小球在最高點的最小速度可以為零，此時重力等于桿子的支持力．故A錯誤．
B、當小球速度為$\sqrt{gL}$時，重力提供向心力，桿作用力為零，故B正確；
C、桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，故C錯誤；
D、小球通過最高點時所受輕桿的作用力大小F₂一定小球通過最低點時所受輕桿的作用力大小F₁，故D錯誤
故選：B

點評 解決本題的關鍵搞清小球向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，以及知道桿子可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力