Question

11．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)，桿所受的彈力可以等于零
• B． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為$\sqrt{Rg}$
• C． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定不小于桿對(duì)球的作用力
• D． 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球作用力一定與小球所受重力方向相反

Answer 1

分析 輕桿帶著物體做圓周運(yùn)動(dòng)，只要物體能夠到達(dá)最高點(diǎn)就可以了，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)物體的重力與桿對(duì)球的作用力的合力作為向心力．由牛頓第二定律分析即可．

解答 解：A、當(dāng)小球在最高點(diǎn)重力恰好等于向心力時(shí)，此時(shí)球?qū)�桿沒(méi)有作用力，故A正確．
B、輕桿帶著物體做圓周運(yùn)動(dòng)，只要物體能夠到達(dá)最高點(diǎn)就可以了，所以最小速度可以為零，故B錯(cuò)誤．
CD、小球在最高點(diǎn)時(shí)，如果速度恰好為$\sqrt{Rg}$，則此時(shí)恰好由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$\sqrt{Rg}$，重力大于所需要的向心力，由牛頓第二定律得：mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，v≥0，可知mg≥F．若速度大于$\sqrt{Rg}$，重力小于所需要的向心力，則桿對(duì)球作用力與小球所受重力方向相同，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC．

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．