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细绳一端固定,另一端系一小球在竖直平面内做圆周运动,设绳长为L,重力加速度为g,则(  )
分析:小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,根据重力提供向心力,通过牛顿第二定律求出小球经过最高点的最小速率;
分析小球的受力情况,根据平行四边形定则分析合外力的方向;
小球通过最低处时一定受到绳子的拉力作用;
解答:解:A、当小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,根据重力提供向心力,由牛顿第二定律得:
    mg=m
v2
l
,得v=
gl
.故小球通过最高点速度v≥
gl
.故A错误.
B、小球在运动过程中,受到竖直向下的重力和指向圆心的拉力,根据平行四边形定则分析得知,小球的合外力不一定指向圆心,只有在最高点和最低点时,合外力才指向圆心,其他位置合外力并不指向圆心.故B错误.
C、小球运动的过程中,可能受到绳子的拉力,重力,没有向心力.故C错误.
D、小球通过最低处时需要有向上的向心力,则知一定受到绳子向上的拉力作用;故D正确.
故选D
点评:本题关键要掌握竖直平面内圆周运动最高点的速度v≥
gl
,在最低点小球一定受到绳子的拉力作用.
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(2)金属球通过最高点时线速度大小;
(3)金属球通过最低点时线速度大小.

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