题目内容
【题目】如图所示,固定在水平地面的木凿有一个位于竖直平面的、半径为R的四分之一粗糙圆弧轨道,轨道最低点距水平地面的高度为
。现将可视为质点的质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始释放,物块下滑离开轨道后刚落到地面时的动能为
。不计空气阻力,则:
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A.物块落到地面时速度方向与竖直方向成45°
B.物块沿圆弧轨道下滑过程中向心加速度的最大值为
g
C.物块刚滑到轨道最低点时对轨道压力的大小为3mg
D.物块沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做功为![]()
【答案】B
【解析】
A.物体到达圆弧轨道最低点的速度为v,物体从离开轨道后落到地面的过程中,根据动能定理有
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解得:
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物体从轨道水平抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,落地时,其竖直方向的速度为
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物块落到地面时速度方向与竖直方向的夹角为θ
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故A错误;
B. 在轨道的最低点时,向心加速度最大,其值为
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故B正确;
C. 在最低点根据牛顿第二定律有:
N-mg=ma
解得
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故C错误;
D. 物体在轨道上下滑过程中,根据动能定理有:
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则摩擦力做功为
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故D错误。
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