如图所示,一质量为M的人站在台秤上,一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确的是

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-10-13 09:07:12 高中物理

如图所示,一质量为M的人站在台秤上,一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确的是

1

A. 小球运动到最低点时,台秤的示数最大,且为(M+6m)g

B. 当小球运动到最高点时,台秤的示数大于Mg

C. 小球在a、b、c三个位置时,台秤的示数相同

D. 小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态

【答案】

AC

【解析】

A、小球恰好能通过圆轨道最高点,在最高点,细线中拉力为零,小球速度1,小球从最高点运动到最低点,由机械能守恒定律,2,在最低点,由牛顿第二定律,3,联立解得细线中拉力4,小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为5,选项A正确;

B、小球运动到最高点时,细线中拉力为零,台秤的示数为6,但是不是最小,当小球处于如图所示状态时,

7

设其速度为8,由牛顿第二定律有:9

解得悬线拉力10

其分力11

12,即13时,

台秤的最小示数为14,选项B错误;

C、小球在a、b、c三个位置,小球均处于完全失重状态,台秤的示数相同,选项C正确;

D、人没有运动,不会有超重失重状态,故D错误。

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