题目内容
【题目】在研究机械能守恒定律时,将小球从距光滑斜轨底面h高处由静止释放,使其沿竖的光滑圆形轨道(半径为R)的内侧运动,如图所示。
①若h =2R,小球 通过圆形轨道最高点(填“可能”或“不能”)。
②选取合适的高度h,使小球能通过圆形轨道最高点。此时若仅增大小球质量,则小球 通过圆形轨道最高点(填“能”“不能”或“不一定能”)。
③心球通过圆形轨道最低点时,对轨道的压力 重力(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】①不能;②能;③大于
【解析】
试题分析::①小球恰好能通过最高点,在最高点,由重力提供向心力,设最高点的速度为v,则有,得,从开始滚下到轨道最高点的过程,由机械能守恒定律得,解得,所以当h<2.5R时,小球不能通过圆形轨道最高点,若,小球不能通过圆形轨道最高点;
②选取合适的高度h.使小球能通过圆形轨道最高点,而能否通过最高点与小球的质量无关,此时若仅增大小球质量,则小球仍能通过圆形轨道最高点;
③小球通过圆形轨道最低点时,对小球受到分析,依据牛顿第二定律,则支持力与重力的合力提供向心力,即为,解得,那么对轨道的压力大于重力.
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