如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度和受力情况,下列说法正确的是:(   

如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度和受力情况,下列说法正确的是:(   

题型:不详难度:来源:
如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度和受力情况,下列说法正确的是:(    )
 
A.小球的速度的最小值为
B.小球在最高点的速度v由0逐渐增大时,轻杆对球的作用力逐渐减小
C.小球在最高点的速度v由0逐渐增大时,轻杆对球的作用力逐渐增大
D.小球在最高点的速度v由0逐渐增大时,轻杆对球的作用力先减小再增大

答案
D
解析

试题分析:杆的作用力能产生向上的弹力,当向上的弹力F=mg时,小球速度为零,A错;向心力,当时,杆的弹力为零,当时杆的作用力为支持力,,F随着速度的增大而减小,当时杆的作用力为拉力,,F随着速度的增大而增大,所以小球在最高点的速度v由0逐渐增大时,轻杆对球的作用力先减小再增,故选D
点评:解决本题的关键知道小球在最高点的临界情况,知道向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
举一反三
如上图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时(不计任何能量损耗)则:(    )
A.小球的线速度突然变大B.小球的加速度突然变小
C.小球的角速度突然变大D.悬线所受的拉力突然变大

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长度L=0.5m的轻杆,一端有一质量m=2kg的小球,轻杆以另一端O为圆心在竖直平面内匀速转动(g=10m/s2

(1)若小球以3m/s的速度经过圆轨道的最低点,求轻杆对小球的作用力大小
(2)若小球经过最高点时杆对小球的作用力为16N,求此时小球的速度大小
(2)要使小球通过最高点和最低点时,轻杆对小球的作用力方向相同,轻杆的转数应满足什么条件?
题型:不详难度:| 查看答案
在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为R的圆弧形水平轨道,地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.2倍,汽车要想通过该弯道时不侧滑,那么汽车的行驶速度不应大于( )
A.B.C.D.

题型:不详难度:| 查看答案
关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是(   )  
A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变
C.大小、方向都变化D.大小、方向都不变

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球(半径可以忽略不计),以它们的中点为轴,在竖直平面内做匀速圆周运动,转动周期为T=2π

求:它们通过竖直位置时,上、下两球分别受到杆的作用力,并说明是支持力还是拉力。
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