物理问题 圆周运动的
如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平
初速v0,若v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同.下列说法中正确的是
A.如果V0=根号gR
,则小球能够上升的最大高度为R/2
B.如果.V0=根号2gR
,则小球能够上升的最大高度为R/2
C.如V0=根号3gR
果 ,则小球能够上升的最大高度为3R/2
D.如果 V0=根号5gR
,则小球能够上升的最大高度为2R
请对每一个选项都能有个解释 特别是C选项
人气:213 ℃ 时间:2020-03-23 13:12:41
解答
根据机械能守恒定律,当速度为v0=根号gR,由mgh=1/2mv平方解出h=R/2,A项正确,B项错误;当v0=根号5gR,小球正好运动到最高点,D项正确;当v0=根号3gR时小球运动到最高点以下,若C项成立,说明小球此时向心力为0,这是不可能的.当v0=根号3gR时小球运动到最高点以下,若C项成立,说明小球此时向心力为0,这是不可能的.
什么意思因为高度超过了R,向心力由重力的分力提供,所以向心力不可能为0,所以存在一定的速度要去,所以还有部分的动能存在,并没有全部转换为重力势能,
就像D选项中,过最高点时速度不为0一样。就是说如果v0=根号3gR到达3R/2是速度变为0应该没有向心力 可实际上是有的是这样吗嗯,到达3R/2这个高度是需要一定的速度要求的,就像满足刚好过最高点一样,除了重力势能,速度V也需要满足牛顿第二定律
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