问题
多选题
如图所示,在倾角是30°的光滑斜面上,有一长为l的轻杆,杆的一端固定着一个小球,另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动,运动到最高点速度是
.( )gl
A.在最高点时,杆对球的作用力为0
B.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向上
C.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向下
D.在最低点时,杆对球的作用力沿杆向上,大小是7 2mg
答案
A、B、C、将重力按照作用效果沿平行斜面和垂直斜面方向正交分解,在最高点,重力的下滑分量和杆弹力的合力提供向心力,假设弹力为拉力,有
mgsinθ+F=mv2 l
v=gl
解得
F=mg-mgsinθ=
mg>01 2
故假设成立,杆对球为拉力;
故A错误、B错误、C正确;
D、小球从最高点到最低点过程,机械能守恒,有
mv2+mg(2lsinθ)=1 2
m1 2
①v 22
在最低点,有
F′-mgsinθ=m
②v 22 l
由①②解得
F′=
mg7 2
故D正确;
故选CD.