问题
选择题
如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上.一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处.则( )
A.小球的初速度v0至少为
B.小球经过A点时对轨道的压力至少为5mg
C.小球经过A点时对轨道的压力至少为2mg
D.小球的初速度v0至少为
答案
答案:D
若小球恰好经过B点,初速度最小。在B点满足重力提供向心力,。由A到B由动能定理
,联立可得
,A错D对。小球经过A点时轨道支持力与重力合力提供向心力,
,得
。根据牛顿第三定律小球经过A点时对轨道的压力至少为
,BC错。