Question

18．如圖所示，拴結在輕繩一端的小球，繞過O點的水平軸在豎直平面內做圓周運動，輕繩不可伸長，圖中P、Q兩點分別表示小球做圓周運動軌道的最高點和最低點，則以下說法正確的是（　　）

• A． 小球到達P點的速度可以為零
• B． 小球在P點受到細繩的拉力可能為零
• C． 若將輕繩換成輕質細桿，小球在P點受到細桿的作用力一定是拉力
• D． 若將輕繩換成輕質細桿，小球在Q點受到細桿的作用力一定是拉力

Answer 1

分析 小球在P點受到細繩的拉力可能為零，但速度不為零．若將輕繩換成輕質細桿，小球在P點受到細桿的作用力可能是拉力，也可能是支持力，與小球的速度有關．小球在Q點受到細桿的作用力一定是拉力．

解答 解：A、在P點的臨界情況是細繩的拉力為零，根據mg=m$\frac{{v}_{P}^{2}}{L}$，則得P點的最小速度為v_P=$\sqrt{gL}$，不可能為零．故A錯誤；
B、若小球恰好通過P點時，細繩的拉力為零，故B正確；
C、若將輕繩換成輕質細桿，小球在P點受到細桿的作用力可能是向下的拉力，也可能是向上的支持力，與小球的速度有關．故C錯誤；
D、若將輕繩換成輕質細桿，小球在Q點時，由重力和細桿的作用力的合力提供向心力，重力向下，所以細桿對小球的作用力一定是向上的拉力．故D正確．
故選：BD

點評 解決本題的關鍵掌握豎直平面內圓周運動的臨界情況，掌握向心力的來源，運用牛頓第二定律進行分析．要注意細繩與細桿兩種模型的區別．