题目内容
【题目】如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度
,若
大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同,下列说法正确的是
![]()
A.如果
,则小球能够上升的最大高度为![]()
B.如果
,则小球能够上升的最大高度为R
C.如果
,则小球能够上升的最大高度为![]()
D.如果
,则小球能够上升的最大高度为2R
【答案】ABD
【解析】
试题分析:当
时,根据机械能守恒定律有:
,解得
,即小球上升到高度为
时速度为零,所以小球能够上升的最大高度为
,故A正确;设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v,则根据机械能守恒定律得:
,解得
.故如果
,则小球能够上升的最大高度为R.故B正确;设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为
,在最高点的速度为
,则在最高点,有
,从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律得:
,解得
,所以
时,小球不能上升到圆轨道的最高点,会脱离轨道,在最高点的速度不为零;根据
,知最大高度
,当
时,上升的最大高度为2R.故C错误D正确.
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