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,弹射器固定于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6mg

C.小球落至水平面时的动能为3mgR

D.释放小球前弹射器的弹性势能为

【答案】B

【解析】

A.小球恰好通过最高点,则由

解得

小球从CD的过程中机械能守恒,则有

解得

小球由D到地面做匀加速直线运动;若做自由落体运动时,由

可得

而现在有初速度,故时间小于;故A错误;

B.由BC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

B正确;

C.对C到地面过程由机械能守恒得

EK=2.5mgR

C错误;

D.小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能;故弹性势能为

D错误;
故选B

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