Question

1．如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端o為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力不能等于零
• B． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度至少為$\sqrt{gR}$
• C． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以與球受重力方向相反
• D． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球作用力一定與小球受重力方向相同

Answer 1

分析 輕桿固定的小球做圓周運(yùn)動(dòng)，只要小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)就可以做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)，由小球的重力與桿對(duì)球的作用力的合力作為向心力．

解答 解：A、當(dāng)小球在最高點(diǎn)恰好只有重力作為它的向心力時(shí)，此時(shí)球?qū)�桿沒(méi)有作用力，故A錯(cuò)誤．
B、輕桿固定的小球做圓周運(yùn)動(dòng)，由于桿能支撐小球，只要小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)就可以了，所以在最高點(diǎn)的速度可以為零，故B錯(cuò)誤．
C、小球在最高點(diǎn)時(shí)，如果速度恰好為$\sqrt{gR}$，則此時(shí)恰好只有重力作為它的向心力，桿和球之間沒(méi)有作用力；如果速度小于$\sqrt{gR}$，重力大于所需要的向心力，桿對(duì)球有向上的支持力，方向與重力的方向相反．故C正確．
D、如果速度小于$\sqrt{gR}$，重力大于所需要的向心力，桿對(duì)球有向上的支持力，方向與重力的方向相反．若速度大于$\sqrt{gR}$，所需要的向心力大于重力，則桿對(duì)球作用力方向向下，與重力方向相同．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 桿的模型和繩的模型是在高中常遇到的兩種基本模型，這兩種模型不一樣，桿在最高點(diǎn)的速度可以為零，而繩在最高點(diǎn)時(shí)的速度必須大于或等于最小速度．