问题
选择题
水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动,如图所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则( )
A.小球到达c点的速度为gR
B.小球到达b点时对轨道的压力为5mg
C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为4R
D.小球从c点落到d点所需时间为2gR
答案
解;A、小球恰好通过最高点C,根据重力提供向心力,有
mg=mv2 R
解得
v=gR
故A正确;
B、小球从B到C机械能守恒,有
mg•2R+
mv2=1 2
m1 2 v 2B
解得
vB=5gR
在B点,支持力和重力的合力提供向心力,有
N-mg=mv 2B R
解得
N=6mg
故B错误;
C、D、小球离开C点后做平抛运动,有
x=vt
2R=
gt21 2
解得
t=4R g
x=2R
故C错误,D也错误;
故选A.