质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆

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

质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点。在此过程中小球克服空气阻力所做的功为mgR/2.则小球开始通过轨道的最低点时绳子的张力为(     )
A.mgB.5mgC.7mgD.6mg

◎ 答案

C

◎ 解析

分析:小球恰能过最高点的临界情况是重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最小速度,再根据动能定理求出最低点的速度,根据牛顿第二定律求出绳子的张力.
解答:解:小球恰好过最高点时有:mg=m,v1=
根据动能定理得,mg?2R-Wf=mv22-mv12①,由牛顿第二定律得:T-mg=m
联立①②得,T=7mg 故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评:本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律,知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动,最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力.

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆…”主要考查了你对  【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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