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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

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.

練習冊系列答案
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