题目内容

如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成,一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动,滑块质量为m,不计一切摩擦.则( )

A.若滑块能通过圆轨道最高点D,h最小为2.5R
B.若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mg
C.若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动
D.若要使滑块能返回到A点,则h≤R
【答案】分析:物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动,由圆周运动的临界条件可知物体能到达D点的临界值;再由机械能守恒定律可得出A点最小高度,分情况讨论即可.
解答:解:A、要使物体能通过最高点,则由mg=m可得:v=,从A到D根据机械能守恒定律得:mgh=mg2R+,解得h=2.5R,故A正确;
B、若h=2R,从A到C根据机械能守恒定律得:mgh=mgR+,在C点有:N=m,解得:N=2mg,故B错误;
C、若h=2R,小滑块不能通过D点,在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道,做斜抛运动,故C正确;
D、若要使滑块能返回到A点,则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点,否则就不能回到A点,则则h≤R,故D正确.
故选ACD
点评:机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见,在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析.
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