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如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平 地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时速度V,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,(不计小球与环的摩擦阻力),瞬时速度必须满足(  )
A.最小值 

4gr
B.最大值

6gr
C.最小值

5gr
D.最大值

7gr
魔方格

◎ 答案

在最高点,速度最小时有:mg=m
v12
r
,解得v1=

gr

根据机械能守恒定律,有:2mgr+
1
2
mv12=
1
2
mv12
,解得v1′=

5gr

在最高点,速度最大时有:mg+2mg=m
v22
r
,解得v2=

3gr

根据机械能守恒定律有:2mgr+
1
2
mv22=
1
2
mv22
,解得v2′=

7gr

所以保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,在最低点的速度范围为:

5gr
≤v≤

7gr
.故C、D正确,A、C错误.
故选CD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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