题目内容
如图所示,水平地面上有一台面,台面上固定有光滑圆弧轨道,其圆弧所对应的圆心角小于5°,末端切线水平.两个相同的小球a、b分别从轨道的顶端和正中位置由静止开始下滑.则( )
分析:小球的运动可以看成单摆,小球运动到最低点的时间等于四分之一周期,而周期与振幅无关,此外小球运动过程机械能守恒,规定最低电势能为零,则动能的值等于初始位置的重力势能的值,由此判断能量间的关系
解答:解:两小球的运动都可看作简谐运动的一部分,时间都等于四分之一周期,而周期与振幅无关,所以ta=tb;所以两球同时开始做平抛运动,在平抛运动的过程中,由于高度是相同的,所以所以小球平抛运动的时间也相等.
A、B:两小球的运动都可看作简谐运动的一部分,时间都等于四分之一周期;在平抛运动的过程中,由于高度是相同的,所以所以小球平抛运动的时间也相等.故A错误,B错误;
C:a球的初始位置高于b球,所以开始时A的重力势能大于b的重力势能,由于下落的过程中机械能守恒,所以落地时a的动能大于b的动能.故C正确;
D、落地时ab两球的水平高度是相同的,所以落地时它们的重力势能相同.故D错误.
故选:C.
A、B:两小球的运动都可看作简谐运动的一部分,时间都等于四分之一周期;在平抛运动的过程中,由于高度是相同的,所以所以小球平抛运动的时间也相等.故A错误,B错误;
C:a球的初始位置高于b球,所以开始时A的重力势能大于b的重力势能,由于下落的过程中机械能守恒,所以落地时a的动能大于b的动能.故C正确;
D、落地时ab两球的水平高度是相同的,所以落地时它们的重力势能相同.故D错误.
故选:C.
点评:小球所做运动为变加速曲线运动,由于固定圆弧轨道弧AB所含度数小于5°,故可当作简谐运动来处理,比较巧妙应用所学知识.解题要注意建立模型
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