Question

如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装有固定的转动轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩

如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装有固定的转动轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦地转动．若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度υ0＝4.5gL，其中g为重力加速度，不计空气阻力，则（　　）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点QB．小球能到达最高点Q，但小球在Q点不受轻杆的弹力C．小球能到达最高点Q，且小球在Q点受到轻杆向上的弹力D．小球能到达最高点Q，且小球在Q点受到轻杆向下的弹力

Answer 1

A、小球从最低点到最高点的过程，根据动能定理得：
-2mgL=

1

2

mv_Q²-

1

2

mv₀²，
因υ0＝

4.5gL

，
解得：v_Q=

gL 2

．
小球在最高点的临界速度为零，所以小球能到达最高点Q．故A错误．
B、C、D、设杆子对球在最高点表现为向上支持力，则根据牛顿第二定律得：mg-F=m

vQ2

L

，
解得：F=mg-m

vQ2

L

=

mg

2

＞0．故杆子表现为向上的支持力．故BD错误，C正确；
故选：C