题目内容

质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v.当小球以3v 的速度经过最高点时,对轨道的压力值是(  )
分析:对小球在最高点受力分析,找出向心力来源,根据牛顿第二、三定律和向心力公式列方程求解!
解答:解:当小球以速度v经内轨道最高点时,小球仅受重力,重力充当向心力,有mg=m
v2
r

当小球以速度3v经内轨道最高点时,小球受重力G和向下的支持力N,如图,合力充当向心力,有mg+N=m
(3v)2
r


又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等,N′=N;
由以上三式得到,N′=8mg;
故选B;
点评:本题要注意对小球受力分析,找出向心力来源;同时,题中要求的为轨道对小球的压力,而非支持力!
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