选项A正确。
答案:A
3.用细绳拴着质量为m的小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图2所示。则下列说法不正确的是( ) 图2
A.小球通过最高点时,绳子张力可以为零
B.小球通过最高点时的最小速度是零
C.小球刚好通过最高点时的速度是
D.小球通过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相同
解析:设小球通过最高点时的速度为v。由合外力提供向心力及牛顿第二定律得F合=mg+T,又F合=m,则mg+T=m。当T=0时,v=,故A正确;当v<时,T<0,而绳子只能产生拉力,不能产生与重力方向相反的支持力,故B错误、D正确;当v>时,T>0,小球能沿圆弧通过最高点。可见,v≥是小球能沿圆弧通过最高点的条件。
答案:B
4.如图3所示,乘坐游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg 图3
C.人在最低点时处于超重状态
D.人在最低点时对座位的压力小于mg
解析:由圆周运动的临界条件知:当人在最高点,且v=时,人对座位和保险带都无作用力;当v>时,人对座位有压力,且当v>时,压力大于mg,故A、B均错误。人在最低点时:N-mg=,N>mg,故只有C项正确。
答案:C
5.半径为R的圆形光滑轨道固定于竖直平面内,质量为m的金属小圆环套在轨道上,并能自由滑动,如图4所示。下列说法中正确的是( )
A.要使小圆环能通过轨道的最高点,圆环通过最高点时的速度必须大于 图4
B.要使小圆环能通过轨道的最高点,圆环通过最高点时的速度必须大于2