分析 小球能通过最高点的临界情况是轨道对小球的弹力为零,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点的最小速度.为了不会使环在竖直方向上跳起,在最高点,环对小球的作用力不能超过A和B的重力,结合牛顿第二定律求出最高点的最大速度.
解答 解:在最高点,速度最小时有:$mg=m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{r}$,解得:${v}_{1}=\sqrt{gr}$,
在最高点,速度最大时有:$mg+F=m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{r}$,F=2mg,解得:${v}_{2}=\sqrt{3gr}$,
所以保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,在最高点的速度范围为$\sqrt{gr}≤v≤\sqrt{3gr}$.
答:小球在最高点的速度必须满足$\sqrt{gr}≤v≤\sqrt{3gr}$.
点评 本题考查了牛顿第二定律和圆周运动的运用,关键理清在最高点的两个临界情况,求出在最高点的最大速度和最小速度.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 离出发点最远的在甲图中是b,在乙图中是c | |
B. | 离出发点最远的在甲图中是c,在乙图中是b | |
C. | 离出发点最近的在甲图中是c,在乙图中是c | |
D. | 离出发点最近的在甲图中是a,在乙图中是a |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | λ1=$\frac{{λ}_{2}{λ}_{3}}{{λ}_{2}-{λ}_{3}}$ | B. | λ1=$\frac{{λ}_{2}{λ}_{3}}{{λ}_{2}+{λ}_{3}}$ | ||
C. | λ1=2λ2=3λ3 | D. | λ1=λ2-λ3 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 波的波长λ=4m | |
B. | x=0处的质点在t=0时向y轴正方向运动 | |
C. | x=0处的质点在t=$\frac{1}{12}$s时速度值最大 | |
D. | x=0处的质点在t=$\frac{1}{6}$s时速度值最大 | |
E. | x=0处的质点在2 s内路程0.16 m |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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