题目内容
如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是( )
A、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 | ||
B、小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 | ||
C、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为
| ||
D、小球过最低点时绳子的拉力不一定大于小球重力 |
分析:小球在竖直平面内做圆周运动,由于绳子不能支撑小球,在最高点时,拉力最小为零.在最低点,向心加速度方向向上.分析向心力的来源,利用牛顿第二定律列方程即可解答.
解答:解:
A、小球在圆周最高点时,向心力可能为重力,也可能是重力与绳子的合力,取决于小球的瞬时速度的大小,故A错误.
B、小球在圆周最高点时,满足一定的条件可以使绳子的拉力为零,故B错误.
C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则在最高点,恰好由重力提供向心力时,有:mg=m
,v=
,故C正确.
D、小球在圆周最低点时,具有竖直向上的向心加速度,处于超重状态,根据牛顿第二定律得知,拉力一定大于重力,故D错误.
故选:C
A、小球在圆周最高点时,向心力可能为重力,也可能是重力与绳子的合力,取决于小球的瞬时速度的大小,故A错误.
B、小球在圆周最高点时,满足一定的条件可以使绳子的拉力为零,故B错误.
C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则在最高点,恰好由重力提供向心力时,有:mg=m
v2 |
L |
gL |
D、小球在圆周最低点时,具有竖直向上的向心加速度,处于超重状态,根据牛顿第二定律得知,拉力一定大于重力,故D错误.
故选:C
点评:对于圆周运动动力学问题,重在分析向心力的来源,利用牛顿第二定律列方程分析.
练习册系列答案
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A、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则在最高点的速率为
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B、小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 | ||
C、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 | ||
D、小球过最低点时绳子的拉力一定小于小球重力 |