题目内容
如图所示,用长为L的细线悬挂一小球,在小球静止时,给小球一个初速度v0,不计空气阻力,则小球摆起的最大高度可能为:( )
分析:小球运动过程中绳子拉力不做功,只有重力做功,机械能守恒;分小角度摆动、匀速圆周运动、沿圆弧运动后做斜抛运动三种情况讨论.
解答:解:A、小球运动过程中绳子拉力不做功,只有重力做功,机械能守恒;
如果小角度摆动,最高点速度为零,有:mgh=
m
,解得:h=
,故A正确;
B、匀速圆周运动、沿圆弧运动后做斜抛运动到达最高点时速度均大于零,有:mgh+
mv2=
m
,故h<
,故B正确;
C、根据机械能守恒定律,有:mgh≤
m
,故h≤
,故D错误;
D、匀速圆周运动,h=2L,故D正确;
故选ABD.
如果小角度摆动,最高点速度为零,有:mgh=
1 |
2 |
v | 2 0 |
v02 |
2g |
B、匀速圆周运动、沿圆弧运动后做斜抛运动到达最高点时速度均大于零,有:mgh+
1 |
2 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
v02 |
2g |
C、根据机械能守恒定律,有:mgh≤
1 |
2 |
v | 2 0 |
v02 |
2g |
D、匀速圆周运动,h=2L,故D正确;
故选ABD.
点评:本题关键根据机械能守恒定律列式分析,要考虑可能的几种运动情况,不难.
练习册系列答案
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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、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
| ||
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 |