质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图所示,小球在最高点A时的速度为,其中R为圆环的半径。求:(1)小球经过最低点C时的速度;(2)小球在最低点C对圆

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图所示,小球在最高点A时的速度为,其中R为圆环的半径。求:
(1)小球经过最低点C时的速度;
(2)小球在最低点C对圆环的压力;
(3)小球到达位置B时的角速度。

◎ 答案

解:(1)小球从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒,设小球到达最低点时的速度大小为vC,根据机械能守恒定律mg2R+mvA2=mvC2
解得
(2)小球在最低点C时,受到的合外力提供小球做圆周运动的向心力,设轨道对小球的支持力为N,根据牛顿第二定律和圆周运动公式
解得:N=7mg
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N′=N=7mg
(3)设小球运动到B点时的速度大小为vB,根据机械能守恒定律mgR(1-sin30°)+mvA2=mvB2
解得:
由圆周运动角速度ω与线速度v的关系,得小球在B点的角速度

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图所示,小球在最高点A时的速度为,其中R为圆环的半径。求:(1)小球经过最低点C时的速度;(2)小球在最低点C对圆…”主要考查了你对  【线速度】,【角速度】,【向心力】  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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