题目内容

11.如图所示,半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球a在圆形轨道内侧做圆周运动.对于半径R不同的圆形轨道,小球a通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是(  )
A.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大
B.半径R越大,小球通过轨道最高点时的角速度越小
C.半径R越大,小球通过轨道最高点时的向心加速度越大
D.半径R越大,小球通过轨道最高点时的向心力越大

分析 小球做圆周运动,恰好通过最高点,由重力提供向心力,可求出线速度和角速度.重力提供向心力,所以向心加速度和向心力都相等,与R无关.

解答 解:A、小球通过最高点时,小球只受到重力的作用,重力提供向心力,mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
小球恰好到最高点,速度v取最小值$\sqrt{gR}$,所以半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大.故A正确;
B、重力提供向心力,mg=mω2R,得:$ω=\sqrt{\frac{g}{R}}$,半径R越大,小球通过轨道最高点时的角速度越小.故B正确;
C、小球通过最高点时,小球只受到重力的作用,重力提供向心力,所以加速度都是g.故C错误;
D、小球通过最高点时,小球只受到重力的作用,重力提供向心力,都等于重力.故D错误.
故选:AB

点评 本题关键运用向心力公式求出最高点速度,知道小球做圆周运动,恰好通过最高点,由重力提供向心力!

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