高中 | 向心力 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.6 向心力

向心力

如图,一半径为$R=0.2\;\rm m$的圆环固定在竖直平面内,其上穿有一个可视为质点的质量$m=0.2\;\rm kg$的小球,小球静止在最高点处,由于受到某种微扰使小球开始向一侧滑动,当小球运动至$A$点瞬间,圆环与小球之间无作用力,$A$点与圆环圆心的连线与竖直方向夹角为$\theta=60^\circ$$g$$10\;\rm m/s^{2}$,则小球从开始运动到到达$A$点的过程中,克服阻力做功为$(\qquad)$

["

$0.05\\;\\rm J$

","

$0.1\\;\\rm J$

","

$0.15\\;\\rm J$

","

$0.2\\;\\rm J$

"]
[["B"]]

$A$点,只受重力,重力沿半径方向的分力提供此时做圆周运动的向心力,有$mg\cos\theta=m\dfrac{v_{A}^{2}}{R}$

从最高点到$A$点,由动能定理有$mg(R-R\cos\theta)+W_{f}=\dfrac{1}{2}mv_{A}^{2}-0$

代入数据解得$W_{f}=-0.1\;\rm J$

则小球从开始运动到到达$A$点的过程中,克服阻力做功为$0.1\;\rm J$

$\rm B$正确,$\rm ACD$错误。

故选:$\rm B$

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