如圖所示,一連接體一端與一小球相連,繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,設(shè)軌道半徑為r,圖中P、Q兩點(diǎn)分別表示小球軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),則以下說法正確的是( )

A.若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時,小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零
B.若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時,小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零
C.若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時,小球在P點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力不可能為零
D.若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時,小球在P點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力為拉力,在Q點(diǎn)受到細(xì)桿作用力為推力
【答案】分析:細(xì)繩只能表現(xiàn)為拉力,細(xì)桿可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力,在最高點(diǎn)和最低點(diǎn),靠豎直方向上的合力提供向心力,根據(jù)速度的大小判斷連接體表現(xiàn)為什么力.
解答:解:A、若連接體是細(xì)繩,在P點(diǎn)的臨界情況是拉力為零,根據(jù)mg=m,最小速度為.故A錯誤;
B、若連接體是細(xì)桿,可以提供向上的支持力,若重力等于支持力時,在P點(diǎn)的最小速度為零.故B正確;
C、當(dāng)小球在P點(diǎn)的速度為時,繩子的拉力為零,故C錯誤;
D、若連接體是細(xì)桿,小球在P點(diǎn)可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力,在Q點(diǎn)只能表現(xiàn)為拉力.故D錯誤.
故選B.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的臨界情況,掌握向心力的來源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
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試求:(1)帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小;
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB
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(1)畫出對T形輕桿(包括滑輪)的受力分析示意圖;

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