题目内容
【题目】如图所示,竖直面内光滑的3/4圆形导轨固定在一水平地面上,半径为R.一个质量为m的小球从距水平地面正上方h高处的P点由静止开始自由下落,恰好从N点沿切线方向进入圆轨道.不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 适当调整高度h,可使小球从轨道最高点M飞出后,恰好落在轨道右端口N处
B. 若h=2R,则小球在轨道最低点对轨道的压力为4mg
C. 只有h≥2.5R时,小球才能到达圆轨道的最高点M
D. 若h=R,则小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置,该过程重力做功为mgR
【答案】C
【解析】若小球从M到N做平抛运动,故有:R=vMt, ,所以, ;
若小球能到达M点,对小球在M点应用牛顿第二定律可得: ,所以,故小球不可能从轨道最高点M飞出后,恰好落在轨道右端口N处,故A错误;设小球在最低点速度为v,对小球从静止到轨道最低点应用动能定理可得:mgh=mv2;再由牛顿第三定律,对小球在最低点应用牛顿第二定律可得:小球在轨道最低点对轨道的压力 ;故B错误;对小球从静止到M点应用动能定理可得: ,所以,h≥2.5R,故C正确;若h=R,由动能定理可得:小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置,该过程始末位置高度差为零,故重力做功为零,故D错误;故选C.
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