题目内容
如图所示,一竖直平面内光滑圆形轨道半径为R,小球以速度v经过最低点B沿轨道上滑,并恰能通过轨道最高点A.以下说法正确的是( )A.v应等于2,小球到A点时速度为零
B.v应等于,小球到A点时速度和加速度都不为零
C.小球在B点时加速度最大,在A点时加速度最小
D.小球从B点到A点,其速度的增量为
【答案】分析:小球恰好能通过最高点,可以先求出最高点速度vA,小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律,可以进一步小球在B点的速度,还能得出小球从B点到A点过程中的速度增量,根据向心加速度公式,可以判断向心加速度的大小.
解答:解:小球恰好能通过最高点,根据牛顿第二定律
mg=m
解得
vA=;
小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒
mg(2R)=mv2-mvA2
解得
v=;
根据向心加速度公式a=,可知速度越大,向心加速度越大;
由于小球在最高点和最低点的速度反向,因而从最高点到最低点过程中速度的增量为;
故选BCD.
点评:本题关键抓住物体恰能通过最高点的临界条件,然后根据机械能守恒定律求出最低点速度,从而可以求从最高点到最低点过程中速度的增量,并判断各点的向心加速度大小.
解答:解:小球恰好能通过最高点,根据牛顿第二定律
mg=m
解得
vA=;
小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒
mg(2R)=mv2-mvA2
解得
v=;
根据向心加速度公式a=,可知速度越大,向心加速度越大;
由于小球在最高点和最低点的速度反向,因而从最高点到最低点过程中速度的增量为;
故选BCD.
点评:本题关键抓住物体恰能通过最高点的临界条件,然后根据机械能守恒定律求出最低点速度,从而可以求从最高点到最低点过程中速度的增量,并判断各点的向心加速度大小.
练习册系列答案
相关题目