Question

求助一道高一（必修2）物理试题

如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )[多选题]
A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在蛏直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为√gl
D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力

请大家详细解释一下BC选项。谢谢！

Answer 1

本题应该选择CD，首先说一下A选项，当小球通过最高点的速度小于GR开根号，则不能通过最高点，如果等于刚好通过，这时重力完全提供向心力，如果大于则有拉力和重力合力提供向心力，
对于B选项,当速度等于极限速度时绳子拉力为零，这时重力完全提供向心力，
C选项是正确的，如果使小球刚好通过最高点，则小球的速度为GR开根号，应为在这个过程中提供向心力的是重力和拉力，重力保持不变，拉力随速度的大小不同发生变化，并且当速度减小时拉力也减小，当速度为GR开根号时拉力为零，
对于D选项，当小球通过最低点时，有重力和拉力的合力提供向心力所以拉力大小等于重力加上向心力，故比重力要大

Answer 2

物体要做圆周运动（运动的轨迹是圆），那么它在轨迹圆上任意一点所受的合外力即为向心力，向心力方向指向圆心，大小与线速度和圆的半径有关，（为了克服离心的惯性而存在）
B.在最低点所受合外力为向心力，方向指向圆心，则向心力大小为合外力等于拉力与重力之差，由于，向心力（合外力指向圆心），故拉力的大小必然大于重力，才能提供指向圆心的向心力，即拉力不为零。
C.向心力的大小=M （V^2/R)
M为物体质量，V为在圆周上某点时的线速度，R为圆的半径
在最高点，因为是绳子(非刚性支撑），所以拉力为零，对物理受力分析，只受到重力，即合外力为重力，这个重力是唯一能提供向心力的合外力。故有Mg=M（V^2/R)其中R=l，则有C的结论。

Answer 3

cd