题目内容
【题目】将一小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球轨迹如图a所示,按此轨迹制作一条光滑轨道,并将轨道固定在竖直面,如图b所示。现把质量为m的小球套在轨道上,从轨道顶点O由静止开始下滑,已知当地重力加速度为g,则沿该轨道下滑的小球( )
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A.做平抛运动
B.机械能不守恒
C.下滑高度
时,重力瞬时功率为![]()
D.与图a中的小球相比,下滑相同高度时,耗时较长
【答案】D
【解析】
A.沿该轨道下滑的小球除受重力外,还受轨道的支持力,则小球不会做平抛运动,故A错误;
B.沿该轨道下滑的小球除受重力外,还受轨道的支持力,但支持力不做功,只有重力做功,则小球机械能守恒,故B错误;
C.下滑高度
时,由机械能守恒得
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得
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此时小球的速度方向与竖直方向有一定的夹角,则重力瞬时功率不为
,故C错误;
D.图a中的小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,沿该轨道下滑的小球除受重力外,还受轨道的支持力,支持力有沿竖直向上的分力,使小球在竖直方向的加速度小于重力加速度,则下滑相同高度时,耗时较长,故D正确。
故选D。
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