如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则( )A. v的最小值为gLB. v若增大,球所需的向心力也增大C. 当v由gL逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小D. 当v由gL逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大
问题描述:
如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则( )
A. v的最小值为
gL
B. v若增大,球所需的向心力也增大
C. 当v由
逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小
gL
D. 当v由
逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大
gL
答
A、由于在最高点P管子能支撑小球,所以的最小值为零,故A错误.B、根据向心力公式Fn=mv2r=mv2L,可知v增大,球所需的向心力也增大,故B正确.CD、小球经过最高点P时,当v=gL时,根据牛顿第二定律得知:管壁对小球没...
答案解析:管子与轻杆模型类似,在最高点能支撑小球,临界速度为零;向心力公式为Fn=m
;小球经过最高点P时,可能是下管壁对小球有支持力,也可能是上管壁对小球有压力,根据牛顿第二定律列式分析轨道对球的弹力.v2 r
考试点:向心力.
知识点:本题要抓住管子与轻杆模型的相似性,知道在最高点,管子对球的弹力可能向下,也可能向上,与球的速度有关,抓住合外力提供向心力这一基本思路进行分析.