• 如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是( )试题及答案-多选题-云返教育

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      如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是(  )

      试题解答


      A:B:C
      解:A、在最高点P,小球由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得,mg=
      v2
      R
      ,解得v=
      gR

      对于平抛运动,根据2R=
      1
      2
      gt2,解得,t=2
      R
      g

      则水平距离x=vt=2R.故A正确.
      B、根据动能定理得,mg2R=E
      k-
      1
      2
      mv2,解得,Ek=2mgR+
      1
      2
      mv2=2mgR+
      1
      2
      m(
      gR
      )2=
      5
      2
      mgR.故B正确.
      C、若将半圆弧轨道上部的
      1
      4
      圆弧截去,其他条件不变,则上升的最大高度时,速度为零,由机械能守恒定律知,小球达到的最大高度变大.
      设小球能达到的最大高度为h,则根据机械能守恒得:E
      k=mgh,得h=
      Ek
      mg
      =
      5
      2
      R,比P点高0.5R,故C正确.
      D、在最高点的速度不为零,由A项可知,最小速度为:v=
      gR
      ,则由向心力公式:F=m
      v2
      R
      得知,向心力不为零.故D错误.
      故选:ABC.

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