Question

輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，如圖所示．現(xiàn)給小球一初速度v，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．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)村桿的作用力為mg

B．小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為零

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

D．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)�桿的力一定減小

Answer 1

分析：小球剛好通過最高點(diǎn)，知小球在最高點(diǎn)的速度為零．當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為

gL

時(shí)，小球靠重力提供向心力，當(dāng)速度大于

gR

，桿子表現(xiàn)為拉力，當(dāng)速度小于

gR

，桿子表現(xiàn)為支持力．

解答：解：A、小球恰好通過最高點(diǎn)，知最高點(diǎn)速度為零，桿子對(duì)小球的作用力等于小球的重力，為mg．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)速度大于

gR

，桿子表現(xiàn)為拉力，當(dāng)速度小于

gR

，桿子表現(xiàn)為支持力．根據(jù)牛頓第二定律知，在最高點(diǎn)當(dāng)速度大于

gR

，速度增大，則桿子的作用力增大，當(dāng)速度小于

gR

，速度增大，則桿子的作用力減小．故C、D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道“桿模型”與“繩模型”的區(qū)別，知道向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行分析．