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如图甲所示,一长度l未知的轻杆,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量m未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,轻杆对小球的弹力F与其速度平方v2的关

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如图甲所示,一长度l未知的轻杆,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量m未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,轻杆对小球的弹力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,已知重力加速度为g.下列说法正确的是(  )
作业搜

A. 轻杆长度l=

g
a

B. 小球质量m=

-b
g

C. 当v2<a时.轻杆中的弹力表现为向下的拉力

D. 仅换用长度较短的轻杆做实验,图线b点的位置不变

▼优质解答
答案和解析
A、小球通过最高点时,当F=0时,
v
2
 
=a,根据向心力公式有:mg=m
v
2
 
l
,解得:l=
v
2
 
g
=
a
g
,故A错误;
B、当
v
2
 
=0时,小球在最高点所需的向心力为0,即mg=-b,所以小球的质量为m=
-b
g
,故B正确;
C、当
v
2
 
<a时,小球在最高点所需的向心力小于mg,轻杆中的弹力表现为向上的支持力,故C错误;
D、换用长度较短的轻杆做实验,因为小球的重力未变,所以b点的位置不变,故D正确;
故选:BD