题目内容

12.某娱乐项目中,要求参与者抛出一小球去撞击触发器成功,从而才能进入下一关.现在将这个娱乐项目简化为如下的理想模型:不计空气的阻力,假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器.若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以相同的速率v抛出小球,如图所示A为半圆轨道,B为一段光滑斜面,C为一段不足$\frac{1}{4}$的圆弧轨道,D为内壁光滑的半圆轨道.则小球能够击中触发器的是(  )
A.AB.BC.CD.D

分析 小球在运动的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律,以及到达最高点的速度能否为零,判断小球进入右侧轨道能否到达h高度.

解答 解:由题意,小球以v竖直上抛的最大高度为h,说明到达最大高度时速度为0.根据机械能守恒有:mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$ ①
A、根据圆周运动知识可知,小球要到达触发器速度不为0,由机械能守恒得:$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=mgh′+$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$ ②,由①②比较知,h′<h,则小球上升的最大高度减小了,不能击中触发器,故A错误;
B、小球离开斜面后做斜抛运动了,到最高点时水平方向有一定的速度,最大高度小于h,不能击中触发器,故B错误;
C、根据机械能守恒定律可知,小球上升到最高点时速度刚好等于零,可以击中触发器,故C正确;
D在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零,根据机械能守恒守恒知,小球可以上升到最高点并击中触发器,故D正确.
故选:CD.

点评 解决本题的关键掌握机械能守恒定律,以及会判断小球在最高点的速度是否为零,要明确内壁光滑的圆轨道,小球到达最高点的最小速度为$\sqrt{gr}$.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网