如图甲所示,轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连,另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动.

2025-05-04 17:14:25
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回答1:

A、设杆的长度为L,小球从A到C的过程中机械能守恒,得:

1
2
m
v
+2mgL=
1
2
m
v
,所以:L=
v
?
v
4g
(?5)2?12
4×10
m=0.6
m.故A正确;
B、若小球在A点恰好对杆的作用力是0,则:
m
v
L
=mg
,临界速度:v0
gL
10×0.6
6
m/s>vA=1m/s.
由于小球在A点的速度小于临界速度,所以小球做圆周运动需要的向心力小于重力,杆对小球的作用力的方向向上,是竖直向上的支持力.故B正确;
C、小球从A到B的过程中机械能守恒,得:
1
2
m
v
+mgL=
1
2
m
v
,所以:vB
v
+2gL
12+2×10×0.6
13
m/s.故C错误;
D、由于y轴表示的是小球在水平方向的分速度,所以曲线AB段与坐标轴所围图形的面积表示A到B的过程小球在水平方向的位移,大小等于杆的长度,即0.6m.故D错误.
故选:AB