如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是()A

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是(  )
A.hmax
v20
2g
B.hmax
v20
2g
C.hmax=
v20
2g
D.hmax=2L
魔方格

◎ 答案

(1)小球做圆周运动,恰好达到最高点时,
由牛顿第二定律得:m
v2
L
=mg   ①,
从最低点到最高点的过程中,由能量守恒定律得:
1
2
mv02=
1
2
mv2+mg×2L  ②,
由①②得:小球做圆周运动,恰好通过最高点时,
mv02=5mgL,则当时,小球能做完整的圆周运动,
小球上升的最大高度hmax=2L,故D正确;
由mv02≥5mgL,得:L≤
v20
5g
,2L≤
2
v20
5g
v20
2g
,故B正确;
(2)当mv02<5mgL时,小球不能做完整的圆周运动,
上升的最大高度小于2L,从最低点到最高点的过程中,
由机械能守恒定律可得:
1
2
mv02=mghmax
则hmax=
v20
2g
,故C正确;
由(1)(2)的分析可知:hmax
v20
2g
,故A错误;
故选BCD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是()A…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  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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