题目内容
【题目】如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球a、b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是
![]()
A.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5 mg
B.当v=
时,小球b在轨道最高点对轨道无压力
C.速度v至少为
,才能使两球在管内做圆周运动
D.只要v≥
,小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力都大6 mg
【答案】BD
【解析】
试题分析:b在最高点无压力时,由重力提供向心力即
, 解得
,a在最低点时的速度为v,从a到b由动能定理得:
解得
,由此可得B正确。
在a点时的向心力为
,由圆周运动公式:
带入
解得:
,那么向心力之差:
故A错误。小球要想做完整的圆周运动就必须过最高点,
在最高点有:
当N=mg时,速度v有最小值且为零,
从a到b由动能定理得:
解得
,所以速度大于等于
时就可以在管内做圆周运动,故C错误。由以上可知当v≥
时小球可以做完整的圆周运动,在最高点b对轨道的压力为N1,速度为v1,在最低点a对轨道的压力为N2,速度为v2,
在b点有:
在a点有:![]()
从a到b由动能定理得: ![]()
联立以上各式可得:
故D正确。 所以B、D正确,A、C错误。
练习册系列答案
相关题目