题目内容

5.如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道,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,下列说法不正确的是(  )
A.向心加速度相同B.对轨道的压力相等
C.机械能相等D.速度相同

分析 小球从与球心在同一水平高度的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,由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度,由牛顿第二定律求出支持力,进而来比较向心加速度大小和压力大小.

解答 解:A、小球的向心加速度an=$\frac{{v}^{2}}{2g}$,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A正确;
B、在最低点,由牛顿第二定律得:FN-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,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B正确;
C、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C正确.
D、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=$\frac{1}{2}$mv2,所以v=$\sqrt{2gr}$由于它们的半径不同,所以线速度不等,故D错误.
本题选择不正确的,故选:D.

点评 小球下滑,机械能守恒,由机械能守恒定律、牛顿第二定律、向心力公式分别求出小球的向心加速度,可以看出它们与圆轨道的半径无关.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网