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…——2016 高考物理第 3 题答案解析

2016_省自主命题(海南)

2016 海南 第 3 题 单选题 区分题
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

A. 3mg
B. 4mg
C. 5mg
D. 6mg
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D

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【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。

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