题目内容
质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v,则当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是( )
| A.0 | B.mg |
| C.3mg | D.5mg |
C
解析试题分析:当小球以速度v经内轨道最高点时,小球仅受重力,重力充当向心力,有
;当小球以速度2v经内轨道最高点时,小球受重力G和向下的支持力N,如图,合力充当向心力,有
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又由牛顿第二定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等,
;
由以上三式得到,
;
故答案选C;
考点:向心力;牛顿第二定律;牛顿第三定律.
点评:本题要注意对小球受力分析,找出向心力来源;同时,题中要求的为轨道对小球的压力,而非支持力!
练习册系列答案
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| A、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 | ||
| B、小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 | ||
C、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为
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| D、小球过最低点时绳子的拉力不一定大于小球重力 |