Question

【题目】如图，小球质量为m，通过长度为L的无伸缩性轻质条状物与水平转轴O相连，并能绕转轴O在竖直平面做完整的圆周运动。小球运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计，下列关于小球运动的说法正确的是（ ）

A. 当轻质条状物为绳子且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于

B. 当轻质条状物为杆且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于

C. 当轻质条状物为绳子时，可通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动

D. 当轻质条状物为杆时，不可能通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动

Answer 1

【答案】A

【解析】

当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件时：只有重力提供向心力；
当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的临界条件是速度为零，然后根据机械能守恒和牛顿第二定律即可分析；

A、当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件是：只有重力提供向心力，即为：
设最低点速度为，由机械能守恒定律得：

联立解得：；
因为绳子不可以通过转轴控制，所以小球不可能做匀速圆周运动，故A正确，C错误；
B、当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的时速度为零，设最低点速度为，根据机械能守恒定律得：,解得：,可以控制转轴O的转动，让小球做匀速圆周运动，故BD错误；