T+mg=m。将g和R的值代入得T=-a,C错;当v2=2b时,由T+mg=m可得T=a=mg,故拉力与重力相等,D对。
答案:AD
例题2 如图所示,小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 小球通过最高点的最小速度至为
B. 小球通过最高点的最小速度可以为0
C. 小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
D. 小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
思路分析:在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0。故A错误,B正确;小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,内侧没有力的作用. 故C错误;小球在水平线ab以上管道中运动时,重力沿半径方向的分离可以提供向心力,当小球速度较小时,重力的分力足够提供向心力时,内侧管壁没有作用力,如果速度更小,则提供的向心力大于需要的向心力,则内壁产生向外的支持力。当速度较大时,重力的分力不足以提供向心力,则有内侧管壁有作用力。故D错误。CD两项也可以用极限的思维进行分析,更容易理解。
答案:B
例题3 如图所示,质量为m的小球固定在长为r的轻杆一端,绕O点在竖直面内做圆周运动,a、b分别为圆周运动最高点和最低点。
(1)在a点时,杆对小球的的作用力为重力的一半,求小球通过a点的速度;
(2)在b点时,杆对小球的的作用力为重力的2倍,求小球通过b点的速度。