如图所示,一个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接,其中圆轨道在竖直平面内,半径为R,B为最低点,D为最高点,一个质量为m的小球以初速度V0沿AB运动,刚好能通过最高点-物理

题目简介

如图所示,一个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接,其中圆轨道在竖直平面内,半径为R,B为最低点,D为最高点,一个质量为m的小球以初速度V0沿AB运动,刚好能通过最高点-物理

题目详情

如图所示,一个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接,其中圆轨道在竖直平面内,半径为R,B为最低点,D为最高点,一个质量为m的小球以初速度V0沿AB运动,刚好能通过最高点D,则(  )
A.小球质量越大,所需的初速度越大
B.圆轨道半径越大,所需的初速度越大
C.初速度V0与小球质量m、轨道半径R无关
D.小球质量m和轨道半径R同时增大,有可能不用增大初速度v
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题型:单选题难度:中档来源:不详

答案

在最高点时,只有重力作为向心力可得
  mg=m
vD2
R

A到D的过程中机械能守恒,可得
class="stub"1
2
mV02=2mgR+class="stub"1
2
mV D 2
联立以上两个方程,解得
  V0=
5gR

由此可以看出V0与m无关,当R变大时V0变大,
故选B.

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