如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是()A-物理

题目简介

如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是()A-物理

题目详情

如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速度V0,使小球能绕O点做圆周运动,小球能上升的最大高度hmax可能是(  )
A.hmax
v20
2g
B.hmax
v20
2g
C.hmax=
v20
2g
D.hmax=2L
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题型:多选题难度:偏易来源:不详

答案

(1)小球做圆周运动,恰好达到最高点时,
由牛顿第二定律得:m
v2
L
=mg   ①,
从最低点到最高点的过程中,由能量守恒定律得:
class="stub"1
2
mv02=class="stub"1
2
mv2+mg×2L  ②,
由①②得:小球做圆周运动,恰好通过最高点时,
mv02=5mgL,则当时,小球能做完整的圆周运动,
小球上升的最大高度hmax=2L,故D正确;
由mv02≥5mgL,得:L≤
v20
5g
,2L≤
2
v20
5g
v20
2g
,故B正确;
(2)当mv02<5mgL时,小球不能做完整的圆周运动,
上升的最大高度小于2L,从最低点到最高点的过程中,
由机械能守恒定律可得:class="stub"1
2
mv02=mghmax,
则hmax=
v20
2g
,故C正确;
由(1)(2)的分析可知:hmax≤
v20
2g
,故A错误;
故选BCD.

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