Question

如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动，以下说法中正确的是

A．小球过最高点时，杆所受的弹力一定等于零

B．小球过最高点时速度只要稍大于零即可

C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力

D．小球过最高点时，杆对球的作用力大小可能等于重力

Answer 1

答案：BCD
解析：

轻杆连着小球在竖直面内做圆周运动时，由于在最高点杆可以对球产生向下的拉力，也可以对球产生向上的支持力；当小球在最高点的速度为时，需要的向心力F＝mv2/r＝mg，此时轻杆对小球的作用力为零；当小球在最高点的速度大于时，需要的向心力F＝mv2/r＞mg，此时轻杆对小球的作用力为竖直向下的拉力，有mg＋T＝mv2/r，当v足够大时，杆对球的作用力大小可以大于或等于重力，选项D正确．当小球在最高点的速度小于时，需要的向心力F＝mv2/r＜mg，此时轻杆对小球的作用力为竖直向上的支持力，有mg－N＝mv2/r，此时重力一定大于杆对球的作用力，选项C正确．同时球在最高点的速度可以无限接近于零，此时N趋近于重力mg，选项B正确．