问题 多选题

在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C时的速率vc=

4gR
5
,则下列说法正确的是(  )

A.此小球的最大速率是

6
vc

B.小球到达C点时对轨道的压力是

4mg
5

C.小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于π

5R
g

D.小球在任一直径两端点上的动能之和相等

答案

A、速度最大的点应该是最低点时,根据动能定理得,mg•2R=

1
2
mv2-
1
2
mvc2,解得v=
24gR
5
=
6
vc
.故A正确.

B、根据牛顿第二定律得,mg-N=m

vc2
R
,解得N=
1
5
mg
,则小球到达C点时对轨道的压力为
1
5
mg
.故B错误.

C、T=

2πR
v
,当速度最小时,代入计算可得T=π
5R
g
,则小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于π
5R
g
.故C正确.

D、整个过程中机械能守恒,在任一直径两端点上的点,它们的高度之和都是2R,即它们的重力势能的和相等,由于总的机械能守恒,所以它们的动能之和也相等,故D正确.

故选:ACD.

单项选择题
单项选择题