(2007•黄岛区模拟)如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动,通过最高点且刚好不脱离轨道时的速

(2007•黄岛区模拟)如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动,通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为v,则当小球通过与圆心等高的A点时,对轨道内侧的压力大小为(  )
A.mg
B.2mg
C.3mg
D.5mg
vicki1109 1年前 已收到1个回答 举报

大漠红胡 春芽

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解题思路:小球通过最高点且刚好不脱离轨道时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得到速度v与半径R的关系,根据机械能守恒定律求出小球经过A点的速度.在A点时,轨道对小球的弹力提供向心力,根据牛顿第二定律和第三定律分析求解.

设轨道半径为R.
小球通过最高点时,有mg=m
v2
R①
小球由最高点到A点的过程,根据机械能守恒定律得
mgR+[1/2]mv2=[1/2]mvA2②
由①②联立得vA2=
3v
设小球在A点时,轨道对小球的弹力为F
则F=m
vA2
R=3mg
又牛顿第三定律得小球在A点时,轨道内侧的压力大小为3mg.
故选C

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 向心力往往与机械能守恒定律、动能定理、平抛运动等知识综合,本题考查综合应用物理知识的能力.

1年前

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