如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是()A.小球能够通过最高点时的最小速度为0B.小球能够通过最

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

如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是(  )
A.小球能够通过最高点时的最小速度为0
B.小球能够通过最高点时的最小速度为

gR
C.如果小球在最高点时的速度大小为2

gR
,则此时小球对管道的外壁有作用力
D.如果小球在最低点时的速度大小为

5gR
,则小球通过最高点时与管道间无相互作用力
魔方格

◎ 答案

A、B圆形管道内能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0.故A正确,B错误.
    C、设管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向下.由牛顿第二定律得
        mg+F=m
v2
R
,v=2

gR
,代入解得F=3mg>0,方向竖直向下.
根据牛顿第三定律得知:小球对管道的弹力方向竖直向上,即小球对管道的外壁有作用力.
    D、设小球在最低点和最高点的速度分别为v1、v2.根据机械能守恒定律得
     mg?2R+
1
2
m
v21
=
1
2
m
v22

将v1=

5gR
代入,得到v2=

gR

   设管道对小球的弹力为N,方向向下.
则由牛顿第二定律得mg+N=m
v22
R
,代入解得  N=0,即小球通过最高点时与管道间无相互作用力.
故选ACD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是()A.小球能够通过最高点时的最小速度为0B.小球能够通过最…”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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