(2016·*蘇南通高三期末)“水流星”是一種常見的雜技項目,該運動可以簡化為輕繩一端繫着小球在豎直平面內的圓...
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問題詳情:
(2016·*蘇南通高三期末)“水流星”是一種常見的雜技項目,該運動可以簡化為輕繩一端繫着小球在豎直平面內的圓周運動模型,如圖所示,已知繩長為L,重力加速度為g,忽略空氣阻力,則( )
A.小球運動到最低點Q時,處於超重狀態
B.小球初速度v0越大,則在P、Q兩點繩對小球的拉力差越大
C.若v0>,則小球一定能通過最高點P
D.若v0<,則細繩始終處於繃緊狀態
【回答】
ACD
【名師解析】小球在最低點時,有豎直向上的加速度,小球處於超重狀態,A正確;設小球在最高點的速度為v,由動能定理得,
-mg·2l=mv2-mv,
對小球在P點、Q點受力分析,有mg+F1=m,
F2-mg=m,
聯立解得,F2-F1=6mg,與小球的速度無關,B錯誤;小球剛好通過最高點P時只受重力,重力提供向心力,mg=m,v=,聯立可得,v0=,當v0>時,小球一定能夠通過最高點P,C正確;若v0<,設小球能夠上升的最大高度h,由機械能守恆得,mgh=mv=mgL,所以h=,小球上升的最高點尚不到與O水平的高度,所以細繩始終處於繃緊狀態,故D正確。
知識點:生活中的圓周運動
題型:多項選擇