如圖所示,長為L的輕桿一端固定一個質量為m的小球,另一端有光滑的固定軸O,現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞軸O在豎直平面內(nèi)轉動,不計空氣阻力,則(  )
分析:小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,由指向圓心的合力提供向心力.在最高點和最低點,小球受到的彈力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可.
解答:解:A、B設輕桿對小球的作用力大小為F,方向向上,小球做完整的圓周運動經(jīng)過最高點時,對小球,由牛頓第二定律得:mg-F=m
v2
L
…①
當輕桿對小球的作用力向上,大小F=mg時,小球的速度最小,最小值為零,故A錯誤,B正確.
C、D由①知,當v=
gL
時,桿對球的作用力F=0;當v>
gL
,F(xiàn)<0,F(xiàn)向下,說明桿對球為拉力;當v<
gL
,F(xiàn)>0,F(xiàn)向上,說明桿對球為支持力;故CD錯誤.
故選:B
點評:本題關鍵對小球在最高點和最低點分別受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式分析,要注意,桿對小球可以無彈力,可以是拉力、支持力.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(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(nèi)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(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的輕桿一端固定一個小球,另一端固定在光滑水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,設小球在過最高點A點的速度v,下列敘述中正確的是(  )

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如圖所示,長為L的輕繩一端固定于O點,另一端系一個小球.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P是圓周軌道最高點,Q是軌道最低點.已知重力加速度為g.若小球剛好能夠通過最高點P,則以下判斷正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的輕桿兩端各連一個質量均為m的小球(半徑可以忽略不計),以它們的中點為軸,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,轉動周期為T=2π
L
g

求:它們通過豎直位置時,上、下兩球分別受到桿的作用力,并說明是支持力還是拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的輕桿一端固定質量為m的小球,另一端有固定轉軸O,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P為圓周的最高點,若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為
9
2
gL
,忽略摩擦阻力和空氣阻力,則以下判斷正確的是( 。
A、小球不能到達P點
B、小球到達P點時的速度大于
gL
C、小球能到達P點,且在P點受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達P點,且在P點受到輕桿向上的支持力

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