D.小球在最高点对杆的作用力先增大后减小
B [杆在最高点对小球的弹力既可能向上又可能向下,因此,小球在最高点的速度可以为零.当最高点杆对小球的作用力为零时,重力提供向心力,由mg=可知,临界速度v0=.随着最低点的瞬时速度从v0不断增大,小球对杆的作用力先是方向向下减小到零,然后方向向上逐渐增大,故B正确.]
3.无缝钢管的制作原理如图2所示,竖直平面内,管状模型置于两个支承轮上,支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动,铁水注入管状模型后,由于离心作用,铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上,冷却后就得到无缝钢管.已知管状模型内壁半径为R,则下列说法正确的是( )
图2
A.铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的
B.模型各个方向上受到的铁水的作用力相同
C.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁,此时仅重力提供向心力
D.管状模型转动的角速度ω最大为
C [铁水是由于离心作用覆盖在模型内壁上的,模型对它的弹力和重力的合力提供向心力,选项A错误;模型最下部受到铁水的作用力最大,最上方受到的作用力最小,选项B错误;最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁,则重力提供向心力,由mg=mRω2,可得ω=,故管状模型转动的角速度ω至少为,选项C正确,D错误.]
4.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图3所示.已知小球以速度v通过最高点时对圆管外壁的压力恰