题目内容

2.如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F一v2图象如乙图所示.则(  )
A.小球的质量为$\frac{aR}{b}$
B.当地的重力加速度大小为$\frac{R}{b}$
C.v2=c时,杆对小球的弹力方向向上
D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小不相等

分析 在最高点,若v=0,则F=mg=a;若F=0,则mg=m$\frac{b}{R}$,联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量;
由图乙可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下;若v2=2b.根据向心力公式即可求解.

解答 解:A、在最高点,若v=0,则F=mg=a;若F=0,则mg=m$\frac{b}{R}$,解得g=$\frac{b}{R}$,m=$\frac{aR}{b}$,故A正确,B错误.
C、由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,所以小球对杆的弹力方向向上,故C错误;
D、若v2=2b.则F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得N=a=mg,故D错误.
故选:A.

点评 本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要求同学们能根据图象获取有效信息.

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