题目内容

【题目】如图所示,一半径为R的竖直光滑圆轨道固定在倾角为37°的静止斜面上,圆轨道与斜面相切于N点,MN为圆轨道的直径。一个质量为m的小球恰好能在圆轨道内侧做圆周运动。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则

A. 小球过M点时的速度等于

B. 小球过M点时的速度大于

C. 小球从M点运动到N点过程中重力势能变化量为2mgR

D. 小球从M点运动到N焦过程中重力势能变化量为

【答案】BD

【解析】试题小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力,故由重力提供向心力,根据圆周运动向心力公式即可得出最高点的速度;然后与M点的速度比较即可;根据重力做功求出小球重力势能的变化.

设小球通过轨道最高点时速度的大小为,根据题意和圆周运动向心力公式得:,解得:,小球从M点到最高点的过程中,只有重力做负功,所以小球在最高点的速度小于小球在M点的速度.故A错误B正确;由几何关系可知,M与N之间的高度差,所以小球从M点运动到N点过程中重力势能变化量为,故C错误D正确.

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