Question

輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，如圖所示．給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且剛好能通過最高點(diǎn)P，下列說法正確的是（　�。�

A．小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為零

B．小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為mg

C．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時球?qū)�桿的力一定增大

D．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時球?qū)�桿的力可能增大

Answer 1

A、B以小球為研究對象，設(shè)在最高點(diǎn)時桿對小球的作用力大小為F，方向豎直向上．小球剛好能通過最高點(diǎn)P，速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得，mg-F=m

v2

r

=0，即有F=mg，再由牛頓第三定律得到，小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力也為mg，方向豎直向下．故A錯誤，B正確．
C、對于球，在最高點(diǎn)時：
若v＜

gr

時，桿對球的作用力方向豎直向上時，由上得到F=mg-m

v2

r

，增大小球的初速度，桿對球的作用力F減小，則球?qū)�桿的力減小．故C錯誤．
D、若v＞

gr

時，桿對球的作用力方向豎直向下時，由mg+F=m

v2

r

，得F=m

v2

r

-mg，當(dāng)速度v增大時，桿對球的作用力F增大，則球?qū)�桿的力增大．故D正確．
故選BD