(2017雲貴川百校大聯考)如圖所示,固定在豎直面內、半徑均為R的兩段四分之一光滑圓弧軌道AB,CD與粗糙水平...
問題詳情:
(2017雲貴川百校大聯考)如圖所示,固定在豎直面內、半徑均為R的兩段四分之一光滑圓弧軌道AB,CD與粗糙水平軌道BC分別相切於B點和C點,圓弧CD的圓心O2在水平地面上.現將質量為m的小球從圓弧軌道AB上A點下面某個位置由靜止釋放,結果小球落在水平地面上的E點,且小球運動到圓弧軌道CD上的C點時對軌道的壓力為零;再將小球在圓弧軌道AB上釋放的位置適當提高些,結果小球落在水平地面上的F點.空氣阻力不計,重力加速度為g.下列判斷正確的是( )
A.O2E>R
B.小球兩次在C 點的速度均為
C.小球第二次從B點運動到F點的時間比第一次從B點運動到E點的時間長
D.若再次改變小球的高度,小球到達B點時的速度為,則小球在該點時對圓弧軌道的壓力大小為2mg
【回答】
D.
小球第二次經過B點的速度大,BC段運動時間短,而CF段運動時間與CE段運動時間相等,所以小球第二次從B點運動到F點的時間比第一次從B點運動到E點的時間短,故選項C錯誤.
若再次改變小球的高度,小球到達B點時的速度為,在B點,由牛頓第二定律得:N﹣mg=m,得 N=2mg,由牛頓第三定律可得,小球在B該點時對圓弧軌道的壓力大小為2mg,故選項D正確.
知識點:拋體運動的規律
題型:選擇題