Question

【题目】如图所示为通过弹射器研究轻弹簧的弹性势能的实验装置。半径为R的光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上并与水平地面相切于B点，弹射器固定于A处。某次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。忽略空气阻力，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小于

B.小球运动至最低点B时对轨道压力为5mg

C.小球落至水平面时的动能为2mgR

D.释放小球前弹射器的弹性势能为

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．小球恰好通过最高点，则由

解得

小球从C到D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正确；
B．由B到C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

故B错误；
C．对C到地面过程由机械能守恒得

EK=2.5mgR

故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

故D正确；
故选AD。