(2011•南昌模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨ABCD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点.DB为竖直线,

(2011•南昌模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨ABCD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点.DB为竖直线,AC为水平线,AE为水平面.今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点进入圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度.总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过D点后(  )
A.一定会落到水平面AE上
B.一定会再次落到圆轨道上
C.可能会落到水平而AE上
D.落点到A点的距离与h有关
远东百货 1年前 已收到1个回答 举报

lzljacky2006 幼苗

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解题思路:小球恰能到达D点,知小球到达D点时对轨道的压力为0,重力提供向心力,mg=
mv2
R
求出D点的速度,小球离开D点做平抛运动,高度决定时间,根据时间和D点的速度求出水平距离.

A、小球如果恰能到达D点,知小球到达D点时对轨道的压力为0,重力提供向心力,mg=
mv2
R
v=
gR
根据R=[1/2]gt2得,t=

2R
g
s=vt=
2R
落点与O点的水平距离S为
2R>R.
所以小球一定会落到水平面AE上,故A正确,B、C错误.
D、从释放点到C点运用动能定理,有mg(h-R)=[1/2]m
v2D-0
vD=
2g(h−R)
落点到A点的距离x=vDt-R=2
R(h−R)-R,所以落点到A点的距离与h有关,故D正确.
故选AD.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道球到达D点时对轨道的压力为0,有mg=mv2R,以及能够熟练运用平抛运动的规律.

1年前

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