问题 多选题

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.

单项选择题
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