Question

7．如圖所示，長為L的輕質(zhì)細(xì)桿的一端與質(zhì)量為m的小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，小球恰好能通過最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（　�。�

• A． 小球在最高點(diǎn)時的速度大小為$\sqrt{Lg}$
• B． 小球在最高點(diǎn)時受到的合力為0
• C． 小球在最低點(diǎn)時的速度大小為2$\sqrt{Lg}$
• D． 小球在最低點(diǎn)時輕桿對球的作用力大小為3mg

Answer 1

分析 小球做勻速勻速圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)速度可以為零，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)重力和彈力的合力提供向心力，指向圓心，可以判斷桿的彈力的方向，根據(jù)向心力公式可以判斷作用力的大�。�

解答 解：小球做圓周運(yùn)動，合力提供向心力；
A、在最高點(diǎn)，桿子可以提供支持力，也可以提供拉力，當(dāng)桿子提供支持力且等于mg時，最高點(diǎn)速度為零，所以v=0，故A錯誤；
B、當(dāng)在最高點(diǎn)速度為零時，此時受到的合力為零，故B正確；
C、從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)動能定理可知$mg•2l=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得$v=2\sqrt{gL}$，故C正確；
D、在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可知F-mg=$\frac{m{v}^{2}}{l}$，解得F=5mg，故D錯誤；
故選：BC

點(diǎn)評 輕桿的作用力可以提供支持力，也可以提供拉力，要判斷是拉力還是支持力，我們要從小球所需要得向心力入手研究，根據(jù)需要的向心力的大小和方向確定桿子的作用力．要注意桿與繩子的區(qū)別，桿可以是支持力，可以是拉力，而繩子只能為拉力！