Question

如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端有固定軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度的大小為，則小球運(yùn)動(dòng)情況為（ ）
A．小球能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的彈力
B．小球能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力
C．小球能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P，但在P點(diǎn)不受輕桿的作用力
D．小球不可能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P

Answer 1

【答案】分析：先根據(jù)動(dòng)能定理判斷小球能否到達(dá)P點(diǎn)，若能則小球在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向上的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，求出小球在最高點(diǎn)的合力，從而確定小球受到的是拉力還是支持力．
解答：解：從Q到P點(diǎn)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：

解得v_P=
所以小球能到達(dá)P點(diǎn)，故D錯(cuò)誤
在P點(diǎn)有：
mg-N=m
解得：N=0
所以在P點(diǎn)不受輕桿的作用力，故C正確，AB錯(cuò)誤．
故選C
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)徑向的合力提供向心力，以及知道桿子的作用力可以表現(xiàn)為支持力，也可以表現(xiàn)為拉力．