如图所示,一根长为L的轻绳的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,当小球在最低点时突然获得一初速

2025-04-26 08:56:29
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回答1:

(1)小球做圆周运动,恰好达到最高点时,
由牛顿第二定律得:m
v 2
L
=mg   ①,
从最低点到最高点的过程中,由能量守恒定律得:
1
2
mv 0 2 =
1
2
mv 2 +mg×2L  ②,
由①②得:小球做圆周运动,恰好通过最高点时,
mv 0 2 =5mgL,则当时,小球能做完整的圆周运动,
小球上升的最大高度h max =2L,故D正确;
由mv 0 2 ≥5mgL,得:L≤
v 20
5g
,2L≤
2
v 20
5g
v 20
2g
,故B正确;
(2)当mv 0 2 <5mgL时,小球不能做完整的圆周运动,
上升的最大高度小于2L,从最低点到最高点的过程中,
由机械能守恒定律可得:
1
2
mv 0 2 =mgh max
则h max =
v 20
2g
,故C正确;
由(1)(2)的分析可知:h max
v 20
2g
,故A错误;
故选BCD.