质量为m的小球在半径为R的光滑竖直圆环内做圆周运动,重力加速度大小为g,不计空气阻力.下列说法正确的是(  )A.小球经过最低点的最小速度为gRB.小球经过最低

质量为m的小球在半径为R的光滑竖直圆环内做圆周运动,重力加速度大小为g,不计空气阻力.下列说法正确的是(  )A.小球经过最低点的最小速度为gRB.小球经过最低

题型:不详难度:来源:
质量为m的小球在半径为R的光滑竖直圆环内做圆周运动,重力加速度大小为g,不计空气阻力.下列说法正确的是(  )
A.小球经过最低点的最小速度为


gR
B.小球经过最低点的最小速度为


5gR
C.圆环最低点和最高点对小球的压力大小的差值为2mg
D.圆环最低点和最高点对小球的压力大小的差值为6mg

答案
A、B、在最高点,弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
F1+mg=m
v21
R

当F1=0时,v1有最小值


gR

对从最高点到最低点过程,根据动能定理,有:
mg•2R=
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

将v1的最小值


gR
代入,得到v2的最小值为


5gR

故A错误,B正确;
C、D、在最高点,弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
F1+mg=m
v21
R

在最低点,弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
F2-mg=m
v22
R

压力差:
△F=F2-F1
对从最高点到最低点过程,根据动能定理,有:
mg•2R=
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

联立①②③④解得:
△F=6mg
故C错误,D正确;
故选:BD.
举一反三
下列四幅图是我们生活中常见的曲线运动,对其描述正确的是 (  )
A.图甲中小球在水平面内匀速圆周运动,小球所受重力和拉力的合力提供向心力
B.图乙中汽车以一定速度安全通过桥顶时,桥受到车的压力一定大于汽车的重力
C.图丙中火车转弯时速度不能太大
D.图丁汽车在平坦公路上转弯时,汽车受到路面支持力和重力的合力提供向心力
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如图所示,一质量为m的小方块(可视为质点)系在一伸直的轻绳一端,绳的另一端固定在粗糙水平面上,绳长为r.给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0,质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动,运动一周后,其速率变为
v0
2
,则以下说法正确的是
(  )
A.如果初速度v0较小,绳的拉力可能为0
B.绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小
C.质点运动一周的时间为
8πr
3v0
D.质点运动一周克服摩擦力做的功为
3
8
mv02

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一轻杆下端固定一个质量为M的小球,上端连在轴上,并可绕轴在竖直平面内运动,不计一切阻力,当小球在最低点时,获得一个水平的瞬时速度v0,刚好能到达最高点,若小球在最低点获得的瞬时速度v0不断增大,则可知(  )
A.小球在最高点对杆的作用力不断增大
B.小球在最高点对杆的作用力先减小后增大
C.小球在最低点对杆的作用力不断增大
D.小球在最低点对杆的作用力先增大后减小
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如图所示,一圆转盘可在水平面内匀速转动,沿半径方向有两个物体用轻绳连接,两物体质量相等,且与转盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,某一时刻剪断绳子,则两物体的运动情况是(  )
A.两物体均沿切线方向滑出转盘
B.两物体均沿半径方向滑出转盘
C.两物体仍随转盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D.A仍随转盘一起做匀速圆周运动,B发生滑动

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质量为m的小木块从半球形的碗口下滑,如图所示,已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为μ,木块滑到最低点时的速度为v,那么木块在最低点受到的摩擦力为(  )
A.μmgB.
μmv2
R
C.μm(g+
v2
R
D.0

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