Question

如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（　　）

A.小球过最高点时，杆所受的弹力不能等于零

B.小球过最高点时，速度至少为

C.小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定不小于杆对球的作用力

D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反

Answer

C

【解析】

A．当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力时，此时球对杆没有作用力，故A错误；

B．轻杆固定的小球做圆周运动，由于杆能支撑小球，只要小球能够到达最高点就可以了，所以在最高点的速度可以为零，故B错误；

C．小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力；如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆对球有向上的支持力，方向与重力的方向相反，根据向心力为小球的合力可知

则重力一定大于杆对球的作用，故C正确；

D．小球过最高点时，若速度大于，所需要的向心力大于重力，则杆对球作用力方向向下，与重力方向相同，故D错误。

故选C。