如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平-物理

题目简介

如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平-物理

题目详情

如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平 地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A.B.C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时速度V,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,(不计小球与环的摩擦阻力),瞬时速度必须满足(  )
A.最小值 
4gr
B.最大值
6gr
C.最小值
5gr
D.最大值
7gr
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题型:多选题难度:中档来源:不详

答案

在最高点,速度最小时有:mg=m
v12
r
,解得v1=
gr

根据机械能守恒定律,有:2mgr+class="stub"1
2
mv12=class="stub"1
2
mv12
,解得v1′=
5gr

在最高点,速度最大时有:mg+2mg=m
v22
r
,解得v2=
3gr

根据机械能守恒定律有:2mgr+class="stub"1
2
mv22=class="stub"1
2
mv22
,解得v2′=
7gr

所以保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,在最低点的速度范围为:
5gr
≤v≤
7gr
.故C、D正确,A、C错误.
故选CD.

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