Question

6．轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（　　）

• A． 小球在最高点时对杆的作用力为零
• B． 小球在最高点时对杆的作用力为mg
• C． 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力的大小可能不变
• D． 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力的大小可能减小

Answer 1

分析 轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，通过最高点的临界速度为零，此时杆子对小球的作用力等于小球的重力．根据牛顿第二定律，抓住杆子作用力和重力的合力提供向心力分析杆子作用力的变化．

解答 解：A、轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，刚好能通过最高点P，可知最高点的速度为零，杆子对小球的作用力F=mg，故A错误，B正确．
C、若增大小球的初速度，杆子对小球的作用力大小可能不变，只是杆子表现为拉力，比如F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$，F=mg，解得此时的速度v=$\sqrt{2gL}$，故C正确．
D、若增大初速度，根据$mg-F=m\frac{{v}^{2}}{L}$知，杆子对球的作用力减小，故D正确．
故选：BCD．

点评 解决本题的关键知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行分析．