Question

【题目】如图（a)，在竖直平面内固定一光滑半圆形轨道ABC，B为轨道的中点，质量为m的小球以一定的初动能Ek0从最低点A冲上轨道。图（b)是小球沿轨道从A运动到C的过程中，动能Ek与其对应高度h的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力大小为25N，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2.由此可知（　　）

A.小球的质量m=0.2kg

B.初动能Ek0=16 J

C.小球在C点时重力的功率为60W

D.小球在B点受到轨道的作用力大小为85N

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由图乙可知，圆环的半径的0.4m，小球在C点的动能大小EkC=9J, 因小球所受重力与弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

解得小球的质量

m=2kg

故A错误；

B．由机械能守恒定律得，初动能

其中

C．小球在C点时重力与速度方向垂直，重力的功率为0，故C错误；

D．由机械能守恒定律得，B点的初动能

在B点轨道的作用力提供向心力，由牛顿第二定律得

故D正确；

故选D。