问题 多选题

如图所示,质量不计的轻杆一端固定于水平轴O上,另一端固定一个质量为m的小球,使杆带动小球在竖直面内绕O轴运动,当小球经过最高点时,以下说法中正确的是(  )

A.杆受到小球对它的压力可以为零

B.杆对小球的作用力可能竖直向上

C.杆对小球的作用力可能竖直向下

D.小球的速率不能小于

gL(L为杆长)

答案

对小球受力分析,受重力G,弹力F,假设方向向下,如图

球做圆周运动,合力等于向心力,根据牛顿第二定律

G+F=m

v2
r

解得

F=m

v2
r
-mg

讨论:

①当F>0时,假设成立,杆对小球是向下的拉力;

②当F=0时,杆对小球无作用力;

③当F<0时,杆对小球的弹力方向与假设的方向相反,是向上的支持力;

故选ABC.

选择题
单项选择题