题目内容
| A、如果是不光滑小球,小球一定不能从E点射出 | B、如果是光滑小球,在D点处,塑料管的左侧对小球的压力为4mg | C、如果是光滑小球,且能到达C点,此处塑料管对小球的弹力小于mg | D、如果是不光滑小球,小球不可能停在B点 |
分析:让小球在竖直放置的空心透明粗糙塑料管运动,利用牛顿第二定律与圆周运动的向心力公式,可求出某点的受力情况.同时运用动能定理,可找出某两点的速度与这两点的高度关系.小球从高于E点的A点静止释放,若光滑时则由机械能守恒定律,可得出小球是否能从E点射出.当小于到达最高C点,由速度结合牛顿第二定律可得出小球的受力情况.
解答:解:
A、如果是不光滑小球,因为A点比E点高,根据能量守恒可知,小球也可能从E点射出,故A错误.
B、由于光滑小球则从A到D过程中机械能守恒,由守恒定律可得:2mgR=
mv2-0 ①
小球在D点受力分析:小球受到管道的支持力 F=
②
由①②联式可得:F=4mg,则小球对塑料管的左侧压力为4mg,故B正确;
C、若小球光滑则小球到达C点的速度由机械能守恒定律求出:mgR=
mv2
小球在C点时,由重力和轨道的作用力的合力提供向心力,则有:
mg+F=
可得小球受到管道向下的弹力F=mg,所以小球能通过C点时此处塑料管对小球的作用力为mg,故C错误;
D、若小球不光滑,在下滑过程中受到阻力,虽重力做正功,但阻力做负功.做的总功可能为0 所以小球能停在B点,故D错误;
故选:B
A、如果是不光滑小球,因为A点比E点高,根据能量守恒可知,小球也可能从E点射出,故A错误.
B、由于光滑小球则从A到D过程中机械能守恒,由守恒定律可得:2mgR=
| 1 |
| 2 |
小球在D点受力分析:小球受到管道的支持力 F=
| mv2 |
| R |
由①②联式可得:F=4mg,则小球对塑料管的左侧压力为4mg,故B正确;
C、若小球光滑则小球到达C点的速度由机械能守恒定律求出:mgR=
| 1 |
| 2 |
小球在C点时,由重力和轨道的作用力的合力提供向心力,则有:
mg+F=
| mv2 |
| R |
可得小球受到管道向下的弹力F=mg,所以小球能通过C点时此处塑料管对小球的作用力为mg,故C错误;
D、若小球不光滑,在下滑过程中受到阻力,虽重力做正功,但阻力做负功.做的总功可能为0 所以小球能停在B点,故D错误;
故选:B
点评:本题从光滑与不光滑两种情况入手分析,利用机械能守恒定律与动能定理,来分析小球受力情况.值得注意是,当小球在C点的受力分析,可能受向上支持力,也可能受到向下“拉”力.
练习册系列答案
相关题目