题目内容
如图所示,可看作质点的小球,在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,管道半径为R,则下列说法中正确的是( )A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点不可能只受重力
C.小球在最低点时,内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在最低点时,外侧管壁对小球可能没有作用力
【答案】分析:小球在光滑的圆管内运动,通过最高点和最低点时,只受重力和弹力,合力提供向心力,由于管子能支撑小球,则小球能够通过最高点时的最小速度为0;根据牛顿第二定律求解管道对小球作用力大小和方向.
解答:解:
A、由于管子能支撑小球,所以小球能够通过最高点时的最小速度为vmin=0;故A错误.
B、小球通过最高点时,当速度v=
时,根据牛顿第二定律得:F=m
=mg,说明小球只受重力.故B错误.
C、D小球在圆形轨道的最低点,重力G和弹力N的合力提供向心力,则知合力必须竖直向上,而重力竖直向下,所以管壁对小球的作用力一定竖直向上,内侧管壁对小球一定无作用力,而外侧管壁对小球一定有作用力.故C正确,D错误.
故选C
点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解.
解答:解:
A、由于管子能支撑小球,所以小球能够通过最高点时的最小速度为vmin=0;故A错误.
B、小球通过最高点时,当速度v=
C、D小球在圆形轨道的最低点,重力G和弹力N的合力提供向心力,则知合力必须竖直向上,而重力竖直向下,所以管壁对小球的作用力一定竖直向上,内侧管壁对小球一定无作用力,而外侧管壁对小球一定有作用力.故C正确,D错误.
故选C
点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解.
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