如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动,它刚能通过最高点的速度为v.若在最低点给小球的速度为2v,则下列说法正确的是( )A. 小球能通过最高点B. 小球不能通过最高点C. 小球在最低点对轨道的压力为5mgD. 小球能通过与圆心等高的A点
问题描述:
如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动,它刚能通过最高点的速度为v.若在最低点给小球的速度为2v,则下列说法正确的是( )
A. 小球能通过最高点
B. 小球不能通过最高点
C. 小球在最低点对轨道的压力为5mg
D. 小球能通过与圆心等高的A点
答
知识点:本题综合考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律,以及要掌握小球在内轨道运动在最高点的临界情况,在最高点速度最小时,弹力为零,靠重力提供向心力.
A、在最高点有:mg═mv2R由机械能守恒定律得,12m(2v)2=mg•2R+12mv′2,联立两式解得v′=0,则小球不能通过最高点.故A错误,B正确.C、在最低点,根据牛顿第二定律得,N−mg=m4v2R,又v2=gR,解得N=5mg,所以小...
答案解析:根据机械能守恒定律求出在最高点的速度,与最高点的临界速度进行比较,判断小球能否通过最高点.在最低点,小球靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出压力的大小.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:本题综合考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律,以及要掌握小球在内轨道运动在最高点的临界情况,在最高点速度最小时,弹力为零,靠重力提供向心力.