问题
多选题
如图所示,半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球m在圆形轨道内侧做圆周运动.对于半径R不同的圆形轨道,小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是( )
A.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大
B.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越小
C.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大
D.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小

答案
小球通过最高点时,对小球受力分析,如图
小球受到重力和轨道向下的支持力,合力提供向心力,G+F1=m
≥Gv2 R
解得,v≥gR
根据题意,小球恰好到最高点,速度v取最小值
,故A正确、B错误;gR
小球从最高点运动到最低点的过程中,由动能定理,mg(2R)=
mv′2-1 2
mv21 2
解得,v′=
=v2+ 4gR 5gR
角速度ω=
=v′ R
,故C错误,D正确;5g R
故选AD.