Question

（2004?天津模擬）如圖所示，長為l的輕桿一端固定一質量為m的小球，另一端有固定轉軸O，桿可在豎直平面內繞轉軸O無摩擦轉動．已知小球通過最低點Q時，速度大小為v=2

gl

，則小球的運動情況為（　　）

A．小球不可能到達圓周軌道的最高點P

B．小球能到達圓周軌道的最高點P，但在P點不受輕桿對它的作用力

C．小球能到達圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿對它向上的彈力

D．小球能到達圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿對它向下的彈力

Answer 1

分析：先根據動能定理判斷小球能否到達P點，若能則小球在最高點時豎直方向上的合力提供向心力，根據牛頓第二定律，求出小球在最高點的合力，從而確定小球受到的是拉力還是支持力．

解答：解：根據動能定理得，-mg?2l=

1

2

mv′2-

1

2

mv2
解得v′=0．知小球能夠到達最高點P．此時在最高點重力和支持力相等，即在P點收到輕桿對它向上的彈力．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵知道圓周運動徑向的合力提供向心力，以及知道桿子的作用力可以表現為支持力，也可以表現為拉力．