一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动,当它第(N-2)次经过环的最低点时的速度是7m/s;第(N-1)次经过环的最低点时

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  • 解题思路:小球转动过程中,受到重力、支持力和摩擦力,只有重力和摩擦力做功,机械能的减小量等于克服摩擦力做的功,摩擦力与支持力成正比,由于小球机械能不断减小,每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小,故弹力也减小,故阻力也减小,根据功能关系列式分析即可.

    小球从第N-2次通过最低点到N-1次通过最低点的过程中,消耗的机械能为:[1/2m

    v2N−1−

    1

    2m

    v2N−2]=[1/2]m(49-25)=12m;

    它从第N-1次通过最低点到N次通过最低点的过程中,因为速度减小,需要的向心力减小,所以与圆环间的压力减小,因此消耗的机械能将小于12m

    因此第N次通过最低点时的动能E>[1/2]×25m-12m=[1/2]m

    所以V>1m/s;

    故选A.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;向心力;动能定理的应用.

    考点点评: 本题关键是对小球受力分析,结合每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小,再根据功能关系列式分析求解.