问题
选择题
如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置,在其上有一固定点O,O点连接一长为L的细线,细线的另一端连接一可以看做质点的小球。原来小球处于静止状态,现给小球一与细线垂直的初速度v0,使小球能在斜面内做完整的圆周运动,则v0的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
答案
答案:C
题目分析:在垂直斜面方向上小球受力平衡,在沿着斜面方向上小球受到拉力和重力的一个分力,把重力等效为,此时在最低点由半径方向的合力提供向心力,在最高点绳子的拉力为零时,v0取最小值有
,从最低点到最高点,小球的机械能守恒,由此可知
,C对;
点评:本题难度中等,在竖直面内做圆周运动的物体,能经过最高点的临界条件为只有重力提供向心力,本题中可等效为沿着斜面方向的重力场求解