问题
选择题
如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球a、b(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘处由静止释放,则下列判断正确的是( )
A.过碗底时,两球对碗底的压力相等
B.过碗底时,两球的动能相等
C.过碗底时,球a的加速度大于球b的
D.球a的机械能始终大于球b的机械能
答案
A、D、两小球均只有重力做功,故机械能守恒,两球相对于零势能面的高度相同,且动能都为零,故两球到达底部时,两球的机械能一定相等.
由机械能定恒可知mgh=
mv2,解得:v=1 2
,2gr
在碗底,由F-mg=m
可知,F=mg+mv2 r
=3mg;两球受碗的支持力相等,故两球球对碗的压力相等,故A正确,D错误.v2 r
B、动能:Ek=
mv2=mgr,故两小球的动能不相等,故B错误;1 2
C、到达碗底时,球的加速度为 a=
=2g,所以两球过碗底时两球的加速度相等.故C错误.v2 r
故选:A