Question

18．如圖所示，拴結(jié)在輕繩一端的小球，繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩不可伸長(zhǎng)，圖中P、Q兩點(diǎn)分別表示小球做圓周運(yùn)動(dòng)軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零
• B． 小球在P點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力可能為零
• C． 若將輕繩換成輕質(zhì)細(xì)桿，小球在P點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力一定是拉力
• D． 若將輕繩換成輕質(zhì)細(xì)桿，小球在Q點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力一定是拉力

Answer 1

分析 小球在P點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力可能為零，但速度不為零．若將輕繩換成輕質(zhì)細(xì)桿，小球在P點(diǎn)受到細(xì)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(guān)．小球在Q點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力一定是拉力．

解答 解：A、在P點(diǎn)的臨界情況是細(xì)繩的拉力為零，根據(jù)mg=m$\frac{{v}_{P}^{2}}{L}$，則得P點(diǎn)的最小速度為v_P=$\sqrt{gL}$，不可能為零．故A錯(cuò)誤；
B、若小球恰好通過(guò)P點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩的拉力為零，故B正確；
C、若將輕繩換成輕質(zhì)細(xì)桿，小球在P點(diǎn)受到細(xì)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(guān)．故C錯(cuò)誤；
D、若將輕繩換成輕質(zhì)細(xì)桿，小球在Q點(diǎn)時(shí)，由重力和細(xì)桿的作用力的合力提供向心力，重力向下，所以細(xì)桿對(duì)小球的作用力一定是向上的拉力．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界情況，掌握向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行分析．要注意細(xì)繩與細(xì)桿兩種模型的區(qū)別．