题目内容
【题目】如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道,a为轨道最高点,de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力.则以下正确的是( )
A. 调节h,使h=R,可以使小球沿圆轨道通过a点
B. 无论怎样改变h,都不可能使小球通过a点后落回轨道内
C. 调节h,可以使小球恰好沿轨道通过a点,则小球在c点对轨道压力6mg
D. 调节h,可以使小球恰好沿轨道通过a点,则小球受到的合力产生冲量大小为
【答案】BC
【解析】
A.当小球通过轨道最高点a时,最小速度为重力提供向心力对应的速度,如果h=R,根据机械能守恒,小球到最高点速度为零,所以不可能达到最高点,A错误。
B.小球通过最高点后,做平抛运动,竖直方向,水平方向最小位移(对应最小水平速度):,解得:,所以不可能落回轨道内,B正确。
C.小球恰好通过最高点,从c到a根据动能定理得:,在c点有:,联立解得小球受支持力,根据牛顿第三定律可知,压力为6mg,C正确。
D.当小球通过轨道最高点a时,最小速度为重力提供向心力对应的速度,根据动量定理可知,最小冲量等于,D错误。
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