如图所示,小球沿水平面以初速v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道,不计一切阻力.下列说法正确的是()A.小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动B.若小球能通过半圆弧最高

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,小球沿水平面以初速v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道,不计一切阻力.下列说法正确的是(  )
A.小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B.若小球能通过半圆弧最高点P,则小球运动到P时向心力恰好为零
C.若小球恰能通过半圆弧最高点P,则小球落地点时的动能为
5mgR
2
D.若小球恰能通过半圆弧最高点P,则小球落地点离O点的水平距离为2R
魔方格

◎ 答案

A、小球进入竖直半圆弧轨道后做圆周运动运动,但不是匀速圆周运动,由于在上升的过程中,小球的重力要做功,小球的速度的大小在变化,所以不是匀速直线运动,所以A错误.
B、小球在轨道内侧做圆周运动,属于绳的模型,在最高点的最小的速度应该是重力恰好作为小球的向心力,向心力不是零,所以B错误.
C、小球恰能通过半圆弧最高点P,此时的重力恰好作为向心力,由mg=m
V2P
 
R
,小球从P点到落地的过程中,机械能守恒,所以mg2R+
1
2
m
V2P
=
1
2
mV2,由以上两个等式可以求得小球落地点时的动能为
5mgR
2
,所以C正确.
D、小球离开P后做平抛运动,根据平抛运动的规律可得,
水平方向上:x=VPt    
竖直方向上:2R=
1
2
gt2      
并且有 mg=m
V2P
 
R

联立可以解得x=2R,所以D正确.
故选CD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,小球沿水平面以初速v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道,不计一切阻力.下列说法正确的是()A.小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动B.若小球能通过半圆弧最高…”主要考查了你对  【向心力】,【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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