Question

20．如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動．小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F-v²圖象如乙圖所示．則以下判斷正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度大小�?\frac{R}$
• B． v²=c時，桿對小球的彈力方向向上
• C． v²=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等
• D． 小球的質(zhì)量為$\frac{aR}$

Answer 1

分析 小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球的重力與桿的彈力的合力提供向心力，根據(jù)圖象、應(yīng)用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．

解答 解：A、由圖象知，當(dāng)v²=0時，F(xiàn)=a，故有：F=mg=a，由圖象知，當(dāng)v²=b時，F(xiàn)=0，桿對小球無彈力，此時重力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力，有：
mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
得：g=$\frac{R}$，故A錯誤；
B、由圖象可知，當(dāng)v²=c時，有：0＜F＜a=mg，小球?qū)�桿的彈力方向向上，故B正確；
C、由圖象可知，當(dāng)v²=2b時，由F_合=$\frac{m{v}^{2}}{R}$，故有：
F+mg=$\frac{2mb}{R}$=$\frac{aR}$×$\frac{2b}{R}$，
得：F=mg，故C正確；
D、由A分析知，當(dāng)有a=$\frac{mb}{R}$時，得：m=$\frac{aR}$，故D正確
故選：BCD．

點(diǎn)評 本題主要考查了圓周運(yùn)動向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象獲取有效信息，難度適中．