Question

【題目】質量為m的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，經過最高點而不脫離軌道的臨界速度值是v．當小球以2v的速度經過最高點時，對軌道的壓力值是（ ）
A.0
B.mg
C.3mg
D.5mg

Answer 1

【答案】C
【解析】解：當小球以速度v經內軌道最高點時且不脫離軌道，則小球僅受重力，重力充當向心力，有mg=m ；
當小球以速度2v經內軌道最高點時，小球受重力G和軌道對小球豎直向下的支持力N，如圖，合力充當向心力，有mg+N=m ；

又由牛頓第三定律得到，小球對軌道的壓力與軌道對小球的支持力相等，N′=N；
由以上三式得到，N′=3mg．
故答案選：C．
【考點精析】利用牛頓第三定律和向心力對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是成對出現的，它們總是同時產生，同時消失；作用力和反作用力總是同種性質的力；作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其效果，不可疊加；向心力總是指向圓心，產生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力．