如图5-2-19所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端固定在转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周最低点时的速度大小为 ,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是 ( ).
A.小球不能到达P点
B.小球到达P点时的速度大于
C.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力
D.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力
如图5-2-19所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端固定在转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周最低点时的速度大小为 ,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是 ( ).
A.小球不能到达P点
B.小球到达P点时的速度大于
C.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力
D.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力
解析 要使小球到达P点,由机械能守恒定律有:mv2=mg·2L,可知它在圆周最低点必须具有的速度为v>2
,而
>2
,所以小球能到达P点;由机械能守恒定律可知小球到达P点的速度为
;由于
<
,则小球在P点受到轻杆向上的弹力.
答案 C