一道关于匀速圆周运动的高中物理题目使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需要给它最小速度是多大时,才能使它达到轨道的最高点?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 02:43:39
一道关于匀速圆周运动的高中物理题目使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需要给它最小速度是多大时,才能使它达到轨道的最高点?

一道关于匀速圆周运动的高中物理题目使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需要给它最小速度是多大时,才能使它达到轨道的最高点?
一道关于匀速圆周运动的高中物理题目
使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需要给它最小速度是多大时,才能使它达到轨道的最高点?

一道关于匀速圆周运动的高中物理题目使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需要给它最小速度是多大时,才能使它达到轨道的最高点?
F=m* v²/r
当小球经过最高点的时候如果想让它不下落,那么他的重力要全部充当向心力.也就是mg=m*v²/r,G和R已知,m可以约掉,则可以用G和R表示出V(顶点)
小球从轨道最低点到最高点上升高度2R
损失重力势能2mg.所以:
W(重力)=动能变化量
-2mg=1/2mV²(顶点)-1/2mV²(要求的初速度)
解出V即可

mgh=0.5*mv^2

考察的是能量的转化问题,此题最小速度就是将全部速度转化为他上升的重力势能。 此类问题一定注意分析过程。具体步骤楼上的解释的已很清楚。

既然想要速度最小,将就必须让重力充当全部的向心力,
所以可以在最高点列式;
MG=M*V2/R
所以V=根号下G*R

到达最高点即重力提供向心力,
mg=m*v²/R
解出v
再运用机械能守恒
2mgR=1/2mV²
解出V就解决了