Question

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临界速度值是v．当小球以2v的

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临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（　　） A．0? B．mg? C．3mg? D．5mg

Answer 1

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 v 2 r ； 当小球以速度2v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 ( 2v) 2 r ； 又由牛顿第二定律得到，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′=3mg； 故答案选C；