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幼苗
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分析:小球在圆环的内侧运动,相当于圆周运动中的杆的模型,此时在最高的速度是可以为零的,在整个运动的过程中小球的机械能守恒,可以求得小球到达最低端是的速度和需要的向心力的大小.
由于管中没有摩擦力的作用,所以球的机械能守恒,
当小球b在最高点对轨道无压力,即只有重力做为向心力,
所以mg=m
vb2
R
,所以在最高点时b球的速度的大小为
gR
,
所以B正确,C错误;
从最高点到最低点,由机械能守恒可得,mg•2R+
1
2
mvb2=
1
2
mva2,
对于a球,在最低点是,由向心力的公式可得 F-mg=m
va2
R
,
所以F-mg=5mg,
所以此时的向心力的大小为5mg,
所以小球a比小球b所需向心力大4mg,所以A错误;
D、最高点时F1=m
v12
R
-mg,
在最低点时,F2=m
v22
R
+mg,
由机械能守恒有
1
2
mv12+mg2R=
1
2
mv12,
所以F2-F1=6mg.所以D正确.
故选BD.
1年前
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