Question

如图，轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示，在圆周最低点给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P（可近似认为此时速度为零），下列说法正确的是（ ）

A．小球在最高点时对杆的作用力为零
B．小球在最高点时对杆的作用力为mg
C．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能为零
D．若增大小球的初速度，则在最高点时杆对球的力有可能是拉力

Answer

由题，小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力情况．
【解析】

A、B以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上．小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得，mg-F=m=0，即有F=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg．故A错误，B正确．
C、由上得到F=mg-m，增大小球的初速度，当v=时，F=0，在最高点时球对杆的力为零．故C正确．
D、若增大小球的初速度，当v＞时，F＜0，F方向竖直向下，杆对小球施加拉力，则球对杆也拉力作用．故D正确．
故选BCD