Question

（2004?天津模擬）如圖所示，長為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動．已知小球通過最低點(diǎn)Q時，速度大小為v=2

gl

，則小球的運(yùn)動情況為（　�。�

A．小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P

B．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，但在P點(diǎn)不受輕桿對它的作用力

C．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力

D．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿對它向下的彈力

Answer 1

分析：先根據(jù)動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：根據(jù)動能定理得，-mg?2l=

1

2

mv′2-

1

2

mv2
解得v′=0．知小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)P．此時在最高點(diǎn)重力和支持力相等，即在P點(diǎn)收到輕桿對它向上的彈力．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動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．