如图所示,长为L的轻杆,一端固定着一个小球,另一端可绕光滑的水平轴转动,使小球在竖直平面内运动.设小球在最高点的速度为v,则( ) A.v的最小值为gL B.v若增大,此时所需的向心
问题描述:
如图所示,长为L的轻杆,一端固定着一个小球,另一端可绕光滑的水平轴转动,使小球在竖直平面内运动.设小球在最高点的速度为v,则( )
A. v的最小值为
gL
B. v若增大,此时所需的向心力将减小
C. 当v由
逐渐增大时,杆对球的弹力也逐渐增大
gL
D. 当v由
逐渐减小时,杆对球的弹力也逐渐减小
gL
答
A、由于杆能支撑小球,因此v的极小值为零.故A错误.
B、根据向心力公式Fn=m
知,速度逐渐增大,向心力也逐渐增大.故B正确.v2 r
C、当v=
时,杆对球没有作用力,v由
gL
逐渐增大,杆对球有向下的拉力,根据牛顿第二定律得:F+mg=m
gL
,得F=mv2 L
-mg,可见,v增大,F增大.故C正确.v2 L
D、v由
逐渐减小时,杆对球有向上的支持力,有mg-F=m
gL
,解得F=mg-mv2 L
,速度减小,则杆子的弹力增大.故D错误.v2 L
故选:C.