Question

如圖所示，用一連接體一端與一小球相連，繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，圖中P、Q兩點(diǎn)分別表示小球軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，則以下說法正確的是
（　　）

A．若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時(shí)，小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零

B．若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時(shí)，小球到達(dá)P點(diǎn)的速度一定不能為零

C．若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時(shí)，小球在P點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力一定為零

D．若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時(shí)，小球在Q點(diǎn)受到細(xì)桿的拉力一定豎直向上

Answer 1

分析：輕質(zhì)細(xì)繩只能表現(xiàn)為拉力，輕質(zhì)細(xì)桿可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，靠豎直方向上的合力提供向心力，根據(jù)速度的大小判斷連接體表現(xiàn)為什么力．

解答：解：A、C、若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩，在P點(diǎn)的臨界情況是拉力為零，根據(jù)mg=m

v2

r

，最小速度為 v=

gr

．故A、C錯(cuò)誤，
B、若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿，由于輕桿能支撐小球，所以小球在P點(diǎn)的最小速度可以為零．故B錯(cuò)誤．
D、若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿，小球在Q點(diǎn)時(shí)，向心加速度豎直向上，合力豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得知，細(xì)桿的作用必定豎直向上，表現(xiàn)為拉力，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界情況，掌握向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．