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=mv 21 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=
m1 2
-v 22
m1 2 v 21
将v1的最小值
代入,得到v2的最小值为gR
;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
①v 21 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
②v 22 R
压力差:
△F=F2-F1 ③
对从最高点到最低点过程,根据动能定理,有:
mg•2R=
m1 2
-v 22
m1 2
④v 21
联立①②③④解得:
△F=6mg
故C错误,D正确;
故选:BD.