Question

輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質量為m的小球，如圖所示．現給小球一初速度v，使其在豎直平面內做圓周運動，且剛好能通過最高點P．則下列說法正確的是（　�。�

A．小球在最高點時對村桿的作用力為mg

B．小球在最高點時對桿的作用力為零

C．若增大小球的初速度，則在最高點時球對桿的力一定增大

D．若增大小球的初速度，則在最高點時球對桿的力一定減小

Answer 1

分析：小球剛好通過最高點，知小球在最高點的速度為零．當小球在最高點的速度為

gL

時，小球靠重力提供向心力，當速度大于

gR

，桿子表現為拉力，當速度小于

gR

，桿子表現為支持力．

解答：解：A、小球恰好通過最高點，知最高點速度為零，桿子對小球的作用力等于小球的重力，為mg．故A正確，B錯誤．
C、當速度大于

gR

，桿子表現為拉力，當速度小于

gR

，桿子表現為支持力．根據牛頓第二定律知，在最高點當速度大于

gR

，速度增大，則桿子的作用力增大，當速度小于

gR

，速度增大，則桿子的作用力減小．故C、D錯誤．
故選A．

點評：解決本題的關鍵知道“桿模型”與“繩模型”的區別，知道向心力的來源，運用牛頓第二定律進行分析．