Question

【題目】如圖甲所示，輕桿一端與質量為1kg、可視為質點的小球相連，另一端可繞光滑固定軸在豎直平面內自由轉動，現(xiàn)使小球在豎直平面內做圓周運動，經最高點開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度v隨時間t的變化關系如圖乙所示，A、B、C三點分別是圖線與縱軸、橫軸的交點、圖線上第一周期內的最低點，該三點的縱坐標分別是1，、、－5，g取10m/s2，不計空氣阻力，下列說法中正確的是

A.輕桿的長度為0.5mB.小球經最高點時，桿對它的作用力方向豎直向下

C.B點對應時刻小球的速度為3m/sD.曲線AB段與坐標軸所圍圖形的面積為0.6m

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．設桿的長度為L，小球從A到C的過程中機械能守恒，得

所以

故A錯誤；

B．若小球在A點恰好對桿的作用力是0，則有

臨界速度為

由于小球在A點的速度小于臨界速度，所以小球做圓周運動需要的向心力小于重力，桿對小球的作用力的方向向上，是豎直向上的支持力，故B錯誤；

C．小球從A到B的過程中機械能守恒，得

所以

故C錯誤；

D．由于y軸表示的是小球在水平方向的分速度，所以曲線AB段與坐標軸所圍圖形的面積表示A到B的過程小球在水平方向的位移，大小等于桿的長度，即0.6m，故D正確。