问题 问答题

如图所示,质量为m的物体静止在光滑圆轨道的最低点A.现对m施加一大小不变、方向始终沿圆轨道切线方向的力,使物体沿圆周轨道运动

1
4
圆周到达B点,在B点时立即撤去外力F.若要使物体在竖直圆弧轨道内侧能够通过最高点作完整的圆周运动,问所施的外力F至少要多大?

答案

在最高点,根据牛顿第二定律得:mg=m

v2
R

解得:v=

gR

从A到最高点运用动能定理得:

F

1
4
×2πR-mg•2R=
1
2
mv2
-0

解得:F=

5
π
mg

答:所施的外力F至少为

5
π
mg.

选择题
填空题