问题 选择题

如图所示,一个小球在竖直环内至少能做(n+1)次完整的圆周运动,当它第(n-1)次经过环的最低点时速度大小为7m/s,第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s,则小球第(n+1)次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足(  )

A.等于3m/s

B.小于1m/s

C.等于1m/s

D.大于1m/s

答案

小球从第N-2次通过最低点到N-1次通过最低点的过程中,消耗的机械能为:

1
2
mv2N-1-
1
2
mv2N-2=
1
2
m(49-25)=12m;

它从第N-1次通过最低点到N次通过最低点的过程中,因为速度减小,需要的向心力减小,所以与圆环间的压力减小,因此消耗的机械能将小于12m

因此第N次通过最低点时的动能:E>

1
2
×25m-12m=
1
2
m

所以:V>1m/s;

故选D.

填空题
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