如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0,若v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同.下列说法中正确的是(  )A. 如果v0=gR,则小球能够上升的最大高度为R2B. 如果v0=2gR,则小球能够上升的最大高度为R2C. 如果v0=3gR,则小球能够上升的最大高度为3R2D. 如果v0=5gR,则小球能够上升的最大高度为2R

问题描述:

如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0,若v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同.下列说法中正确的是(  )
A. 如果v0=

gR
,则小球能够上升的最大高度为
R
2

B. 如果v0=
2gR
,则小球能够上升的最大高度为
R
2

C. 如果v0=
3gR
,则小球能够上升的最大高度为
3R
2

D. 如果v0=
5gR
,则小球能够上升的最大高度为2R

A、如果v0=gR,根据机械能守恒定律得:12mv02=mgh,解得:h=R2,当小球运动到R2高度时速度可以为零,则小球能够上升的最大高度为R2,故A正确,B错误;C、如果v0=3gR,根据机械能守恒定律得:12mv02=mgh,解得:h=3R2...
答案解析:先根据机械能守恒定律求出在此初速度下能上升的最大高度,再根据向心力公式判断在此位置速度能否等于零即可求解.
考试点:向心力;牛顿第二定律.


知识点:本题主要考查了机械能守恒定律在圆周运动中的运用,要判断在竖直方向圆周运动中哪些位置速度可以等于零,哪些位置速度不可以等于零,难度适中.