如图所示，光滑水平面与一半径为R处在竖平面内的光滑圆轨道相切，质量为m的小球（可视为质点）以初速度v0向右运动进入圆轨道，在图中虚线位置脱离轨道，重力加速度为g，下述说

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，光滑水平面与一半径为R处在竖平面内的光滑圆轨道相切，质量为m的小球（可视为质点）以初速度v0向右运动进入圆轨道，在图中虚线位置脱离轨道，重力加速度为g，下述说法正确的是（　　）
A．初速度v0应满足

2gR
＜v0＜

5gR
B．小球脱离轨道后做平抛运动
C．小球脱离轨道时的速度大小为v=

v20
-2gR
3
D．在脱离轨道之前小球对轨道的压力大小保持不变
魔方格

◎ 答案

A、若小球恰好运动到与圆心等高处，根据动能定理得：
0-
1
2
mv02=-mgR
解得：v0=

2gR

若小球恰好能运动到最高点，此时重力提供向心力，根据向心力公式得：
mg=m
v2
R

解得：v=

gR

根据动能定理得：
1
2
mv2-
1
2
mv02=-2mgR
解得：v0=

5gR

所以要使小球在图中虚线位置脱离轨道，则初速度v0应满足
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脱离 知识点 光滑 圆心 视为
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