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精英家教网如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为
9
2
gL
,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是(  )
A、小球不能到达P点
B、小球到达P点时的速度大于
gL
C、小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的拉力
D、小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的支持力
分析:根据动能定理求出小球在P点的速度,小球在P点的临界速度为零,根据牛顿第二定律求出在最高点杆子的作用力表现为什么力
解答:解:A、根据动能定理得-2μmgL=
1
2
mvp2-
1
2
mv2,解得:vP=
gL
2
.小球在最高点的临界速度为零,所以小球能到达最高点.故AB错误.
C、设杆子在最高点表现为支持力,则mg-F=m
v
2
P
L
,解得:F=mg-m
v
2
P
L
=
mg
2
.故杆子表现为支持力.故C错误,D正确;
故选:D
点评:本题综合考查了动能定理以及牛顿第二定律,关键搞清向心力的来源,运用牛顿定律进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2004?天津模拟)如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕转轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为v=2
gl
,则小球的运动情况为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L的轻杆一端固定一个小球,另一端固定在光滑水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,设小球在过最高点A点的速度v,下列叙述中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L的轻绳一端固定于O点,另一端系一个小球.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P是圆周轨道最高点,Q是轨道最低点.已知重力加速度为g.若小球刚好能够通过最高点P,则以下判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球(半径可以忽略不计),以它们的中点为轴,在竖直平面内做匀速圆周运动,转动周期为T=2π
L
g

求:它们通过竖直位置时,上、下两球分别受到杆的作用力,并说明是支持力还是拉力.

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