如圖所示,兩個3/4圓弧軌道豎直固定在水平地面上,半徑R相同,A軌道由金屬凹槽制成,B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道.在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,對于下述說法,正確的是(  )
分析:小球A恰好能到A軌道的最高點時,軌道對小球無作用力,由重力提供小球的向心力,由牛頓第二定律求出速度.小球恰好能到B軌道的最高點時,速度為零,根據(jù)機械能守恒分別求出hA和hB.再判斷hA=hB=2R,兩小球是否能沿軌道運動到最高點.若hA=
3
2
R
時,小球A在軌道上上升的最大高度有一定的速度,由最大高度小于
3
2
R
,根據(jù)最高點的臨界速度求出小球最高點飛出的水平位移的最小值.
解答:解:A、D若小球A恰好能到A軌道的最高點時,由mg=m
vA2
R
,vA=
gR
,根據(jù)機械能守恒定律得:
mg(hA-R)=
1
2
mvA2

解得:hA=
5
2
R
若小球B恰好能到B軌道的最高點時,在最高點的速度vB=0,根據(jù)機械能守恒定律得hB=2R.可見,hA=2R時,A不能到達軌道的最高點.故AD正確.
B、若hB=
3
2
時,B球到達軌道上最高點時速度為0,小球B在軌道上上升的最大高度等于
3
2
時,若hA=hB=
3
2
時,小球A在到達最高點前離開軌道,有一定的速度,由機械能守恒可知,A在軌道上上升的最大高度小于hB=
3
2
R
,故B錯誤.
C、小球A從最高點飛出后做平拋運動,下落R高度時,水平位移的最小值為:xA=vA
2R
g
=
gR
?
2R
g
=
2
R>R,所以小球A落在軌道右端口外側(cè).而適當調(diào)整hB,B可以落在軌道右端口處.所以適當調(diào)整hA和hB,只有B球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處.故C錯誤.
故選:AD
點評:本題是向心力、機械能守恒定律、平拋運動的綜合,A軌道與輕繩系的球模型相似,B軌道與輕桿固定的球模型相似,要注意臨界條件的不同.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012年2月濟南檢測)如圖所示,兩個3/4豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球AB由靜止釋放,小球距離地面的高度分別為hAhB,下列說法正確的是

A.若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2

B.若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2

C.適當調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

D.適當調(diào)整hB,可使B球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:山東省煙臺市2011屆高三上學期模塊檢測物理試題 題型:單選題

如圖所示,兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上,半徑R相同,A軌道由金屬凹槽制成,B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,對于下述說法中正確的是

A.若hA=hB ≥2R,則兩小球都能沿軌道運動到最高點
B.若hA=hB=3R/2,由于機械能守恒,兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2
C.適當調(diào)整hA,,可使A小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動
D.適當調(diào)整hB,可使B小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013-2014學年浙江省高三上期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上,半徑R相同,A軌道由金屬凹槽制成,B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,對于下述說法中正確的是

A.若hA=hB ≥2R,則兩小球都能沿軌道運動到最高點

B.若hA=hB=3R/2,由于機械能守恒,兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2

C.適當調(diào)整hA,,可使A小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動

D.適當調(diào)整hB,可使B小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2012年高三高考模擬優(yōu)化重組專題(五)物理卷(解析版) 題型:選擇題

(2012年2月濟南檢測)如圖所示,兩個3/4豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球AB由靜止釋放,小球距離地面的高度分別為hAhB,下列說法正確的是

A.若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2

B.若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為5R/2

C.適當調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

D.適當調(diào)整hB,可使B球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案