题目内容
【题目】如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置.光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上,半径为R.弹射榉固定于A处.某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面.取重力加速度为g下列说法正确的是( )
A. 小球从D处下落至水平面的时间为
B. 小球至最低点B时对轨道压力为5mg
C. 小球落至水平面时的动能为2mgR
D. 释放小球前弹射器的弹性势能为
【答案】D
【解析】
A.小球恰好通过最高点,则由,解得
;所以A正确。
B.由B到C过程中,机械能守恒,则有:;B点时由牛顿第二定律有:
;联立解得,F=6mg,故B正确;
C.对C到地面过程由机械能守恒得:Ek﹣mv2=mg2R,EK=2.5mgR.故C错误;
D.小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能,由功能关系可得弹性势能为:E=mg2R+mv2=2.5mgR.故D正确。
故选:ABD。
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