问题 选择题

质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v.当小球以3v 的速度经过最高点时,对轨道的压力值是(  )

A.3 mg

B.8 mg

C.9 mg

D.10 mg

答案

当小球以速度v经内轨道最高点时,小球仅受重力,重力充当向心力,有mg=m

v2
r

当小球以速度3v经内轨道最高点时,小球受重力G和向下的支持力N,如图,合力充当向心力,有mg+N=m

(3v)2
r

又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等,N′=N;

由以上三式得到,N′=8mg;

故选B;

名词解释
单项选择题