质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压

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1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)
(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压力的大小.

◎ 答案

(1)设小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度为v0,此时由小球的重力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律得
    mg=m
v20
r
   代入解得v0=

gr
=

0.4×10
m/s=2m/s.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律得
    mg+N=m
v2
r

得到轨道对小球的弹力大小N=m
v2
r
-mg=1×(
42
0.4
-10)
N=30N
根据牛顿第三定律得,小球对轨道的压力的大小N′=30N.
答:
(1)小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度是2m/s.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,小球对轨道的压力的大小是30N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压…”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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