题目内容
【题目】如图所示,光滑圆形轨道固定在竖直平面内,一可视为质点的小球 在轨道内运动,小球始终不脱离轨道,重力加速度为 g。则小球通过最低点时的加速度大小可能为( )
![]()
A. 5g
B. ![]()
C. 3g
D. 2g
【答案】ABD
【解析】
情况一:完整的圆周运动,球在最高点是重力和支持力的合力提供向心力,支持力为零时速度最小,根据牛顿第二定律,有:
,解得:
,从最高点到最低点过程,以最低点为零势能参考点,根据机械能守恒定律,有:
,解得:
,故最低点的最小加速度为:
;
情况二:不完整的圆周运动,如果是小角度摆动,最低点速度最大时运动的最高点与圆心等高,以最低点为零势能参考点,根据机械能守恒定律,有:
,解得:
,最低点向心加速度的最大值为:
,综上,最低点的向心加速度的范围:
,故ABD正确。
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