问题 选择题

如图,一小球从光滑曲面由静止释放,离开轨道末端后做平抛运动,最后撞到离轨道末端水平距离为d的竖直墙壁上,要使小球撞到墙壁时的速度最小,小球由静止释放的高度h为(  )

A.d

B.

1
2
d

C.

1
3
d

D.2d

答案

小球在光滑曲面下滑过程,由机械能守恒得:mgh=

1
2
mv2

小球离开曲面后做平抛运动,运动时间为 t=

d
v

小球撞到墙壁时的速度 v′=

v2+(gt)2

联立解得:v′=

2gh+
d2g
2h

根据数学知识可知:当2gh=

d2g
2h
,即h=
1
2
d
,故B正确.

故选:B.

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