3.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为 m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为 $N _ { 1 }$,在高点时对轨道的压力大小为 $N _ { 2 }$。重力加速度大小为g,则 $N _ { 1 } – N _ { 2 }$ 的值为

参考答案
D
2016_省自主命题(海南)
3.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为 m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为 $N _ { 1 }$,在高点时对轨道的压力大小为 $N _ { 2 }$。重力加速度大小为g,则 $N _ { 1 } – N _ { 2 }$ 的值为

D
【答案】D
【解析】设小球在最低点时速度为 $\nu _ { 1 }$,在最高点时速度为 $\nu _ { 2 }$,根据牛顿第二定律有,在最低点:$N _ { 1 } { - } m g { = } \frac { m \nu _ { 1 } ^ { 2 } } { R }$,在最高点: $N _ { 2 } { + } m g { = } \frac { m \nu _ { 2 } ^ { 2 } } { R }$;从最高点到最低点,根据动能定理有 $m g { \cdot } 2 R { = } \frac { m \nu _ { 1 } ^ { 2 } } { 2 } { - } \frac { m \nu _ { 2 } ^ { 2 } } { 2 }$,联立可得: $N _ { 1 } { - } N _ { 2 } { = } 6 m g$,故选项D 正确。
【考点定位】牛顿第二定律、动能定理
【名师点睛】解决本题的关键知道向心力的来源,知道最高点的临界情况,通过动能定理和牛顿第二定律进行求解。