题目内容

小球在竖直放置的光滑圆形轨道内做圆周运动,轨道半径为r,当小球恰能通过最高点时,则小球在最低点时的速度为( )

A.
B.
C.
D.
【答案】分析:当小球恰能通过最高点时,由重力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律求出小球经过最高点时的速度大小.由于圆轨道是光滑的,在小球从最低点运动到最高点的过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,求出小球在最低点时的速度.
解答:解:当小球恰能通过最高点时,由重力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律得:
   mg=m
得小球在最高时的速度大小为v=
根据机械能守恒定律得:
   mg?2r+=
解得:小球在最低点时的速度v′=
故选C
点评:本题是圆周运动临界条件和机械能守恒定律的综合应用,是常见的题型.当小球沿内壁光滑的圆轨道恰好到达最高点时临界速度为v=,是常用的结论,要在理解的基础上加强记忆,熟练运用.
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