质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的5倍,则小球运动到最低点和最高点时,绳子对小球的拉力之差为(  )A. 2 mgB. 4 mgC. 6 mgD. 5 mg

问题描述:

质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的

5
倍,则小球运动到最低点和最高点时,绳子对小球的拉力之差为(  )
A. 2 mg
B. 4 mg
C. 6 mg
D. 5 mg

由于小球恰好能通过圆周最高点,则在最高点,绳的拉力F1=0,满足mg=m

v12
R
,则:v1=
gR

当小球处于最低点时,速度为:v2=
5
v1=
5gR

由绳的拉力和重力的合力提供向心力,则:
F2-mg=m
v22
R

得:F2=6 mg
由此可知F2-F1=6 mg,故C正确.
故选:C
答案解析:小球在竖直平面内做圆周运动,最高点和最低点时由合力提供圆周运动的向心力,由于小球恰好能通过圆周最高点,则在最高点,绳的拉力F1=0,根据向心力公式列式即可求解.
考试点:向心力.
知识点:本题主要考查了向心力公式的直接应用,知道在最高点和最低点都是由合外力提供向心力,难度不大,属于基础题.