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如图示,在不计摩擦力时小球从高h处自由滚下进入竖直圆环轨道,圆环轨道半径为R,则下列说法中不正确的是()A.当h≥52R时,小球一定能通过环顶B.当R<h<52R时,小球一定在上半环

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图示,在不计摩擦力时小球从高h处自由滚下进入竖直圆环轨道,圆环轨道半径为R,则下列说法中不正确的是(  )
A.当h≥
5
2
R
时,小球一定能通过环顶
B.当R<h<
5
2
R
时,小球一定在上半环某处脱离轨道
C.只要小球能通过环顶,小球在环顶与环底的压力差一定为6mg
D.只要小球能通过环顶,小球在环底在最小加速度必为4g
魔方格

◎ 答案

A、在最高点的临界情况为:mg=m
v2
R
,解得v=

gR
.根据动能定理得:mg(h-2R)=
1
2
mv2
,解得h=
5
2
R
.所以最小高度h=
5
2
R
.故A正确.
B、当h>R时,根据动能定理知,小球一定能越过
1
4
圆周,所以当R<h<
5
2
R
时,小球一定在上半环某处脱离轨道.故B正确.
C、在最高点有:mg+N1=m
v12
R
,在最低点有:N2-mg=m
v22
R
,根据动能定理有:mg?2R=
1
2
mv22-
1
2
mv12
,联立三式解得:N2-N1=6mg.故C正确.
D、当小球恰好越过最高点时,v=

gR
.根据动能定理,mg?2R=
1
2
mv′ 2-
1
2
mv 2
,由a=
v′ 2
R
得,a=5g.在最低点的最小加速度为5g.故D错误.
本题选错误的,故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图示,在不计摩擦力时小球从高h处自由滚下进入竖直圆环轨道,圆环轨道半径为R,则下列说法中不正确的是()A.当h≥52R时,小球一定能通过环顶B.当R<h<52R时,小球一定在上半环…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】  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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