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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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
魔方格

◎ 答案

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=

2
R

落点与O点的水平距离S为

2
R>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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  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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