如图所示,竖直放置的光滑圆弧型轨道O为圆心,且AB为沿水平方向的直径,圆弧的最低点为D.若在A点以初速度v沿AB方向平抛一小球a,同时在圆弧底部C处释放小球b(CD之间的弧长远

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,竖直放置的光滑圆弧型轨道O为圆心,且AB为沿水平方向的直径,圆弧的最低点为D.若在A点以初速度v沿AB方向平抛一小球a,同时在圆弧底部C处释放小球b(CD之间的弧长远小于圆弧半径),则小球b第一次向A运动过程中(  )
A.两个小球在D相遇
B.两个小球不可能相遇
C.若适当调整一小球a的平抛初速度,两个小球可能在D的右侧圆弧上相遇
D.若适当调整一小球a的平抛初速度,两个小球可能在D的左侧圆弧上相遇

◎ 答案

根据题意知小球a做平抛运动,小球b做类单摆运动,根据单摆周期公式可以求出小球b从C到D点的时间
tb=
1
4
T=
1
4
×2π

R
g
=
π
2

R
g

则在小球b到D时,小球a下落的高度:ha=
1
2
gt2=
1
2
g
t2b
=
1
2
π2
4
?
R
g
=
π2
8
R>R

由此知,当小球b到达D点前,小球a在竖直方向上下落高度大于半径R,因此调节小球抛出速度小球a可以与小球b发生碰撞,且发生碰撞时小球b没有到达D点,故发生碰撞位置在D点右侧的圆弧上,所以ABD错误,C正确.
故选:C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,竖直放置的光滑圆弧型轨道O为圆心,且AB为沿水平方向的直径,圆弧的最低点为D.若在A点以初速度v沿AB方向平抛一小球a,同时在圆弧底部C处释放小球b(CD之间的弧长远…”主要考查了你对  【平抛运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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