题目内容
如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上,质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下,它们通过轨道最低点时( )
A.速度相同 | B.向心加速度相同 |
C.对轨道的压力相等 | D.机械能相等 |
A、设半圆轨道的半径为r,小球到最低点的速度为v,由机械能守恒定律得:mgr=
mv2,所以v=
由于它们的半径不同,所以线速度不等,故A错误;
B、小球的向心加速度an=
,与上式联立可以解得:an=2g,与半径无关,因此此时小球的向心加速度相等,故B正确;
C、在最低点,由牛顿第二定律得:FN-mg=m
,联立解得;FN=3mg,即压力为3mg,由于球的质量相等,所以对轨道的压力相同.故C正确.
D、A、B两点由静止开始自由下滑过程中,受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,两球初位置的机械能相等,所以末位置的机械能也相等,故D正确.
故选BCD
1 |
2 |
2gr |
B、小球的向心加速度an=
v2 |
2g |
C、在最低点,由牛顿第二定律得:FN-mg=m
v2 |
r |
D、A、B两点由静止开始自由下滑过程中,受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,两球初位置的机械能相等,所以末位置的机械能也相等,故D正确.
故选BCD
练习册系列答案
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如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的.两个相同的带正电小球同球从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,则( )
A、两小球到达轨道最低点的速度vM=vN | B、两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FM>FN | C、小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 | D、在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端 |