如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动,不计空气阻力,设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v.若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右

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,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动,不计空气阻力,设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v.若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右运动,则下列说法正确的是(  )
A.小球在最低点对轨道的压力大小为5mg
B.小球能通过轨道的最高点B
C.小球不能通过轨道上与圆心等高的A点
D.小球在AB之间某一点脱离圆轨道,此后做平抛运动
魔方格

◎ 答案

A、在最低点,根据牛顿第二定律得,N-mg=m
4v2
R
,又v2=gR,解得N=5mg,所以小球在最低点对轨道的压力为5mg.故A正确,
B、在最高点有:mg═m
v2
R
由机械能守恒定律得,
1
2
m(2v)2=mg?2R+
1
2
mv′2,联立两式解得v′=0,则小球不能通过最高点,故B错误.
C、当小球运动到与圆心等高处时,根据机械能守恒定律得,
1
2
m(2v)2=mg?R+
1
2
mv″2,又v2=gR,解得v″=

2
v>0,所以小球能通过与圆心等高处.故C错误.
D、小球在AB之间某一点脱离圆轨道,做向心运动,导致小球做斜抛运动.故D错误.
故选A.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动,不计空气阻力,设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v.若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右…”主要考查了你对  【向心力】,【匀速圆周运动】  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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