如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道,所对的圆心角很小,O是轨道的最低点,M、N两点等高.连接OM的一段直线轨道顶端的M点有一块小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑;同时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道,所对的圆心角很小,O是轨道的最低点,M、N两点等高.连接OM的一段直线轨道顶端的M点有一块小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑;同时,从N点也有一块小滑块从静止开始沿着圆弧轨道下滑.如果不计一切摩擦,则(  )
A.两个滑块可能在O点相遇
B.两个滑块一定在O点左方相遇
C.两个滑块一定在O点右方相遇
D.以上三种情况均有可能
魔方格

◎ 答案

设圆弧形轨道为R,所对的圆心角为2α.
设,从N点下滑的滑块运动到最低点的时间为t1,从M点下滑的滑块运动到最低点的时间为t2

对于左侧滑块:加速度大小a=gsinα
      x=
1
2
a
t22

根据几何知识,x≈Rsinα
    t2=

2x
a
=

2Rsinα
gsinα
=

2R
g

对于右侧滑块:t1=
T
4
=
1
4
?2π

2R
g
=

R
2g

可见,t1>t2
所以两个滑块一定在O点左方相遇.
故选B

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道,所对的圆心角很小,O是轨道的最低点,M、N两点等高.连接OM的一段直线轨道顶端的M点有一块小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑;同时…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【单摆的周期】  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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