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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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一定增大
D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能增大
魔方格

◎ 答案


A、B以小球为研究对象,设在最高点时杆对小球的作用力大小为F,方向竖直向上.小球刚好能通过最高点P,速度为零,根据牛顿第二定律得,mg-F=m
v2
r
=0,即有F=mg,再由牛顿第三定律得到,小球在最高点时对杆的作用力也为mg,方向竖直向下.故A错误,B正确.
C、对于球,在最高点时:
若v<

gr
时,杆对球的作用力方向竖直向上时,由上得到F=mg-m
v2
r
,增大小球的初速度,杆对球的作用力F减小,则球对杆的力减小.故C错误.
D、若v>

gr
时,杆对球的作用力方向竖直向下时,由mg+F=m
v2
r
,得F=m
v2
r
-mg,当速度v增大时,杆对球的作用力F增大,则球对杆的力增大.故D正确.
故选BD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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