Question

【題目】如圖所示，輕質(zhì)桿的一端連接一個(gè)小球，繞套在固定光滑水平轉(zhuǎn)軸O上的另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，桿對(duì)球的作用力大小為F，其圖像如圖所示。若圖中的a、b及重力加速度g均為已知量，規(guī)定豎直向上的方向?yàn)榱Φ恼�方向。不�?jì)空氣阻力，由此可求得（　　）

A.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

B.時(shí)，小球在最高點(diǎn)的動(dòng)能為

C.時(shí)，小球?qū)�桿作用力的方向向下

D.時(shí)，桿對(duì)小球作用力的大小為a

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由圖象知，當(dāng)時(shí)，，桿對(duì)小球無彈力，此時(shí)重力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有

解得

故A錯(cuò)誤；

B．由圖象知，當(dāng)時(shí)，故有

解得

當(dāng)時(shí)，小球的動(dòng)能為

故B錯(cuò)誤；

C．由圖象可知，當(dāng)時(shí)，有

則桿對(duì)小球的作用力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)�桿的彈力方向向上，故C錯(cuò)誤；

D．由圖象可知，當(dāng)時(shí)，則有

解得

故D正確。

故選D。