如图所示，半径r=0.4m的光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，圆轨道最低处有一小球（视为质点）．现给小球一个水平向右的初速度v0，要使小球不脱离轨道运动，v0的取值范围是多少？

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，半径r=0.4m的光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，圆轨道最低处有一小球（视为质点）．现给小球一个水平向右的初速度v0，要使小球不脱离轨道运动，v0的取值范围是多少？（g取10m/s2）
魔方格

◎ 答案

最高点的临界情况：mg=
mv2
r
，解得v=

gr

根据动能定理得，-mg?2r=
1
2
mv2-
1
2
m
v20

解得v0=2

5
m/s．
若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：
-mgr=0-
1
2
m
v20

解得v0=2

2
m/s
所以v0≥2

5
m/s或v0≤2

2
m/s
答：有两种情况，即：v0≥2

5
m/s或v0≤2

2
m/s．

◎ 解析

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竖直 知识点 光滑 脱离 视为
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