Question

【題目】如圖所示，光滑斜面與水平面成α角，斜面上一根長為l=0.30m的輕桿，一端系住質(zhì)量為0.2kg的小球，另一端可繞O點在斜面內(nèi)轉(zhuǎn)動，先將輕桿拉至水平位置，然后給小球一沿著斜面并與輕桿垂直的初速度v0=3m/s，取g=10m/s2 ， 則（ ）

A.此時小球的加速度大小為 m/s2
B.小球到達最高點時，桿對其的彈力沿斜面向下
C.若增大v0 ， 小球達到最高點時桿子對小球的彈力一定增大
D.若增大v0 ， 小球達到最高點時桿子對小球的彈力可能減小

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、小球做變速圓周運動，在初位置加速度不指向圓心，將其分解：

切向加速度為： ：

向心加速度為：

根據(jù)平行四邊形定則知，小球此時的加速度為：a= m/s2，A不符合題意．

B、從開始到最高點過程，根據(jù)動能定理，有：﹣mglsinα= ，解得：v1= ，考慮臨界情況，如果沒有桿的彈力，重力的平行斜面分力提供向心力，有： ，可以得到v2小于v1，說明桿在最高點對球是拉力，B符合題意．

CD、在最高點時，輕桿對小球的彈力是拉力，故：F+mgsinα= ，如果初速度增大，則最高點速度也增加，故拉力F一定增加，C符合題意，D不符合題意．

所以答案是：BC．
【考點精析】關(guān)于本題考查的向心力和動能定理的綜合應(yīng)用，需要了解向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能得出正確答案．