(2010?長春一模)如圖所示,一輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,通過最高點時,由于球?qū)U有作用,使桿發(fā)生了微小形變,關于桿的形變量與球在最高點時的速度大小關系,正確的是( 。
分析:題目的關鍵點:“由于球?qū)U有作用,使桿發(fā)生了微小形變”,桿模型與繩模型不同,桿子可以提供支持力,也可以提供拉力.所以桿子對小球的作用力可以是向下的拉力,也可以是向上的支持力.
解答:解:AB中、①當桿子對小球的作用力N是向下的拉力,小球還受重力,
由牛頓第二定律的:G+N=
mv2
L

所以此時形變量越大,此時向下拉力N越大,則速度v越大.
②當桿子對小球的作用力是FN向上的支持,小球還受重力,
由牛頓第二定律得:G-FN=
mv2
L

所以此時形變量越大,此時向上的支持力FN越大,合力越小,則速度v越。
由以上可知,同樣是桿子的形變量越大,小球的速度有可能增大,也有可能減小,所以AB均錯.
C、當桿子形變量為零,即桿子作用力為零,此式G+N=
mv2
L

就變?yōu)椋篏=
mv2
L

解得:v=
GL
m

所以速度一定不為零,故C正確.
D、當速度減為零時,G-FN=
mv2
L

變?yōu)椋篏=FN
所以速度為零時,桿子由作用力,桿子一定有形變.故D錯誤
故選:C
點評:桿模型與繩模型不同,桿子對小球的作用力可以是向下的拉力,也可以是向上的支持力.在解題時一定要區(qū)別對待.
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