Question

【題目】如圖所示，光滑斜面與水平面成α角，斜面上一根長為l=0.30m的輕桿，一端系住質(zhì)量為0.2kg的小球，另一端可繞O點在斜面內(nèi)轉(zhuǎn)動，先將輕桿拉至水平位置，然后給小球一沿著斜面并與輕桿垂直的初速度v0=3m/s，取g=10m/s2 ， 則（ ）

A.此時小球的加速度大小為 m/s2
B.小球到達(dá)最高點時，桿對其的彈力沿斜面向下
C.若增大v0 ， 小球達(dá)到最高點時桿子對小球的彈力一定增大
D.若增大v0 ， 小球達(dá)到最高點時桿子對小球的彈力可能減小

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、小球做變速圓周運動，在初位置加速度不指向圓心，將其分解：

切向加速度為： ：

向心加速度為：

根據(jù)平行四邊形定則知，小球此時的加速度為：a= m/s2，A不符合題意．

B、從開始到最高點過程，根據(jù)動能定理，有：﹣mglsinα= ，解得：v1= ，考慮臨界情況，如果沒有桿的彈力，重力的平行斜面分力提供向心力，有： ，可以得到v2小于v1，說明桿在最高點對球是拉力，B符合題意．

CD、在最高點時，輕桿對小球的彈力是拉力，故：F+mgsinα= ，如果初速度增大，則最高點速度也增加，故拉力F一定增加，C符合題意，D不符合題意．

所以答案是：BC．
【考點精析】關(guān)于本題考查的向心力和動能定理的綜合應(yīng)用，需要了解向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷才能得出正確答案．