问题 选择题

如图示,在不计摩擦力时小球从高h处自由滚下进入竖直圆环轨道,圆环轨道半径为R,则下列说法中不正确的是(  )

A.当h≥

5
2
R时,小球一定能通过环顶

B.当R<h<

5
2
R时,小球一定在上半环某处脱离轨道

C.只要小球能通过环顶,小球在环顶与环底的压力差一定为6mg

D.只要小球能通过环顶,小球在环底在最小加速度必为4g

答案

A、在最高点的临界情况为:mg=m

v2
R
,解得v=
gR
.根据动能定理得:mg(h-2R)=
1
2
mv2
,解得h=
5
2
R
.所以最小高度h=
5
2
R
.故A正确.

B、当h>R时,根据动能定理知,小球一定能越过

1
4
圆周,所以当R<h<
5
2
R
时,小球一定在上半环某处脱离轨道.故B正确.

C、在最高点有:mg+N1=m

v12
R
,在最低点有:N2-mg=m
v22
R
,根据动能定理有:mg•2R=
1
2
mv22-
1
2
mv12
,联立三式解得:N2-N1=6mg.故C正确.

D、当小球恰好越过最高点时,v=

gR
.根据动能定理,mg•2R=
1
2
mv′ 2-
1
2
mv 2
,由a=
v′ 2
R
得,a=5g.在最低点的最小加速度为5g.故D错误.

本题选错误的,故选D.

判断题
单项选择题 B型题