题目内容
【题目】竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图所示,A、M、 B三点位于同-水平面上,C、D分别为两轨道的最低点,将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放。则
A. 通过C、D时,两球对轨道的压力相等
B. 通过C 、D时,两球的线速度大小相等
C. 通过C、D时,两球的角速度大小相等
D. 通过C、D时,两球的机械能相等
【答案】AD
【解析】
对任意一球研究。设半圆轨道的半径为r,根据机械能守恒定律得:
,
得
;
A.通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为
,
与半径无关,根据牛顿第二定律得:
,
得轨道对小球的支持力大小为,则球对轨道的压力为3mg,与质量无关,则通过C、D时,两球对轨道的压力相等,A正确;
B.两球到达CD两点时速度,其大小和半径有关,由于r不同,则v不等,B错误;
C.由得:
,
可知两球的角速度大小不等,C错误;
D.两球的初始位置机械能相等,下滑过程机械能都守恒,所以通过C、D时两球的机械能相等,D正确.
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