题目内容
如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,g取10m/s2.以下说法正确的是( )
分析:小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足mg≤m
,联立即可求解H;
小球恰好击中与圆心等高的E点,根据平抛运动的特点求出C点速度,再根据机械能守恒定律即可求解H的高度.
v2 |
r |
小球恰好击中与圆心等高的E点,根据平抛运动的特点求出C点速度,再根据机械能守恒定律即可求解H的高度.
解答:解:A、B、小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.则:mgH=
mv2…①
小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:mg≤m
,…②
①、②联立并代入数据得:H≥0.2m
故A错误,B正确,
C、若使小球恰好击中与圆心等高的E点,则
运动的时间为:t=
=
s
所以C点的速度为:vC=
=
m/s
小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,得:mgH=
mvC2
解得:H=0.1m,故C正确,D错误
故选BC
1 |
2 |
小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:mg≤m
v2 |
r |
①、②联立并代入数据得:H≥0.2m
故A错误,B正确,
C、若使小球恰好击中与圆心等高的E点,则
运动的时间为:t=
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0.08 |
所以C点的速度为:vC=
r |
t |
2 |
小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,得:mgH=
1 |
2 |
解得:H=0.1m,故C正确,D错误
故选BC
点评:本题是圆周运动结合平抛运动的题型,要知道小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足mg≤m
,若不满足,则小球做平抛运动,难度适中.
v2 |
r |
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