Question

輕繩一端固定在光滑水平軸O上，另一端系一質(zhì)量為m的小球，如圖所示，在最低點(diǎn)給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好能通過最高點(diǎn)P．下列說法正確的是(        )

A．小球在最高點(diǎn)時(shí)對繩的拉力為零

B．小球在最高點(diǎn)時(shí)對繩的拉力大小為mg

C．若增大小球的初速度，則過最高點(diǎn)時(shí)球?qū)�繩的力一定增大

D．若增大小球的初速度，則在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)�繩的力一定增大

Answer 1

ACD

以小球?yàn)檠芯繉ο�，設(shè)在最高點(diǎn)時(shí)桿對小球的作用力大小為F，方向豎直向上．小球剛好能通過最高點(diǎn)P，速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得，mg-F=m=0，即有F=mg，再由牛頓第三定律得到，小球在最高點(diǎn)時(shí)對桿的作用力也為mg，方向豎直向下;
對于球，在最高點(diǎn)時(shí)：若v＜時(shí)，桿對球的作用力方向豎直向上時(shí)，由上得到F=mg-m，增大小球的初速度，桿對球的作用力F減小，則球?qū)�桿的力減�。�
若v＞時(shí)，桿對球的作用力方向豎直向下時(shí)，由mg+F=m，得F=m-mg，當(dāng)速度v增大時(shí)，桿對球的作用力F增大，則球?qū)�桿的力增大．
本題屬于豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件問題，抓住桿能支撐小球的特點(diǎn)，由牛頓第二定律進(jìn)行分析．