题目内容
如图所示,A、B分别为竖直放置的光滑圆轨道的最低点和最高点,已知小球通过A点时的速度大小为vA=2A.10m/s
B.
C.3m/s
D.1.8m/s
【答案】分析:小球在光滑的圆轨道内运动,只有重力做功,其机械能守恒,根据机械能守恒定律得到小球在最高点的速度表达式.小球要能到达最高点,向心力要大于重力,得到最高点速度的范围,再进行选择.
解答:解:设小球到达最高点B的速度为vB.根据机械能守恒定律得
mg?2R+
=
得到vB=
①
小球要能到达最高点,则在最高点B时,
得到 vB
②
由①②联立得
≥
解得gR≤
代入得 gR≤4
代入①得 vB≥2m/s
又机械能守恒定律可知,vB<vA=2
m/s
所以2m/s≤vB<2
m/s
故选BC
点评:本题是机械能守恒定律、向心力等知识的综合应用,关键是临界条件的应用:当小球恰好到达最高点时,由重力提供向心力,临界速度v=
,与细线的模型相似.
解答:解:设小球到达最高点B的速度为vB.根据机械能守恒定律得
mg?2R+
得到vB=
小球要能到达最高点,则在最高点B时,
得到 vB
由①②联立得
解得gR≤
代入得 gR≤4
代入①得 vB≥2m/s
又机械能守恒定律可知,vB<vA=2
所以2m/s≤vB<2
故选BC
点评:本题是机械能守恒定律、向心力等知识的综合应用,关键是临界条件的应用:当小球恰好到达最高点时,由重力提供向心力,临界速度v=
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