题目内容
【题目】图中的AOB是水上游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R的1/4圆弧连接而成,它们的圆心O1、O2与两圆弧的连揍点O在同一竖直线上。O2B沿水池的水面。一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑,不计一切阻力。则下列说法错误的是( )
A. 若从A点开始运动,一定从O点水平飞出
B. 若在AO圆弧之间某点开始运动,可能会沿着OB滑道运动一段之后再脱离滑道
C. 在AO圆弧上肯定存在一点,能够满足从该点开始运动到脱离滑道,在两个圆弧上运动的弧长相等
D. 若从O点开始运动,可能会沿着OB滑道运动到B点
【答案】D
【解析】若从A点开始运动,到达O点的速度为;滑块在O点做圆周运动,根据向心力规律可知,滑块刚能在O点离开滑道的条件是mg= ,v0为滑块到达O点的速度,由此得v0=,则因为v>v0,一定能从O点水平抛出,选项A正确;设到达O点的速度为v0的滑块在滑道OA上的出发点到O1的连线与竖直夹角为θ0,由机械能守恒,有mgR(1-cosθ0)=mv02,联立两式解得θ0=; 故只有夹角大于60°时才能在O点脱离轨道,即若在AO圆弧之间某点开始运动,可能会沿着OB滑道运动一段之后再脱离滑道,B正确;如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ1,若离开滑道时的速度为v1,则小滑块在P2处脱离滑道的条件是:mgcosθ=
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