题目内容
质量为m的小球在竖直平面内的圆环轨道内做圆周运动,如图所示.某时刻运动到最高点A,受到轨道的弹力与其所受的重力相等;它继续运动到最低点B时,受到轨道的弹力是其重力的7倍.
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①小球只能再通过最高点1次
②小球能通过最高点多次
③小球运动到某位置时,受到的弹力可能为零
④小球运动到任意位置时,受到的弹力都不为零
上述说法正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
D
解析:设小球在A点的速度为vA,在B点的速度为vB,根据牛顿第二定律,有
FA+mg=m
,即2mg=m![]()
假设小球从A到B机械能守恒,则
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
mvA2+mg·2R=
mvB2, 即mvB2=6mgR
在机械能守恒的条件下,小球在B点时,所受弹力FB应为
FB-mg=m
,FB>mg.
根据上述计算可知,题中所给的小球的机械能守恒,所以小球能通过最高点多次.故选项①错②对;因为小球在A点的速度最小,所受向心力最小,即所受弹力最小,因此小球运动在任意位置时,受到的弹力都不为零,则③错④对.故选项D正确.
答案:D
练习册系列答案
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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 |