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高中物理圆周运动大题附答案--第1页

答案

1．如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距

地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平地面上C点处，不计

空气阻力，求：（1）小球运动到轨道上的B点时，对轨道的压力多大?（2）小球落地点

C与B点水平距离s是多少?

解析：(1)小球由A→B过程中，根据机械能守恒定律有：

1

mgR＝mv2①

2B

v2gR②

B

小球在B点时，根据向心力公式有；

v2

FmgmB

NR③

v2

FmgmB3mg

NR

根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力，为3mg

(2)小球由B→C过程，

水平方向有：s=vB·t④

1

竖直方向有：HRgt2⑤

2

解②④⑤得s2(HR)R

2．如图所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，

现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知水平地面上的C点位于O点正下

方，且到O点的距离为1.9L。不计空气阻力。(1)求小球通过最高点A时的速度v;(2)

A

若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球经过B点

的瞬间让细线断裂，求小球落地点到C点的距离。

【解析】(1)小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力刚好为零，根据

向心力公式有：

v2

mA

L

mg=

vgL

解得:A。

(2)小球在B点时根据牛顿第二定律有

v2

B

L

T-mg=m

其中T=6mg

5gL

解得小球在B点的速度大小为vB=

1/6

高中物理圆周运动大题附答案--第1页

高中物理圆周运动大题附答案--第2页

细线断裂后，小球从B点开始做平抛运动，则由平抛运动的规律得:

1

2

gt

竖直方向上1.9L-L=2(2分)

水平方向上x=vBt