Question

4．如圖所示，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點，另一端系一個小球（可視為質點），小球以O為圓心在豎直平面內做圓周運動，且能通過最高點，g為重力加速度，下列說法正確的是（　　）

• A． 小球通過最高點的速度不可能小于$\sqrt{gL}$
• B． 小球通過最高點是所受輕桿的作用力不可能為零
• C． 小球通過最高點是所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小
• D． 小球通過最高點是所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而減小

Answer 1

分析 桿子在最高點可以表現為拉力，也可以表現為支持力，臨界的速度為0，根據牛頓第二定律判斷桿子對小球的彈力隨速度變化的關系．

解答 解：A、小球在最高點的最小速度可以為零，此時重力等于桿子的支持力．故A錯誤．
B、當小球速度為$\sqrt{gL}$時，重力提供向心力，桿作用力為零，故B錯誤；
C、桿子在最高點可以表現為拉力，也可以表現為支持力，當表現為支持力時，速度增大作用力變小，故C正確；
D、桿子在最高點可以表現為拉力，也可以表現支持力，當表現為拉力時，速度增大作用力越大，故D錯誤．
故選：C

點評 解決本題的關鍵搞清小球向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，以及知道桿子可以表現為拉力，也可以表現為支持力．