题目内容
【题目】如图所示,小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法中正确的是
A. 小球落地点离O点的水平距离为R
B. 小球落地时的动能为
C. 小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
D. 若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度为2R
【答案】B
【解析】小球恰好通过最高点P,在P点,由重力恰好提供向心力,向心力不等于零,则有: ,解得: ;小球离开最高点后做平抛运动,则有:2R=gt2; x=vt;解得小球落地点离O点的水平距离为:x=2R,故A C错误;小球平抛过程,由动能定理得:mg(2R)=Ek-mvP2;解得小球落地点时的动能为:Ek=,故B正确;根据机械能守恒定律可知,小球通过O点的动能等于小球落地点时的动能.若将半圆弧轨道上部的圆弧截去,小球到达最高点时的速度为零,从O到最高点的过程,由动能定理得:-mg(R+h)=0-Ek , 解得:h=1.5R,所以小球能达到的最大高度为1.5R,故D错误;故选B.
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