问题 多选题

如图,M为固定在桌面上的L形木块,abcd为3/4圆周的光滑轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在d点的正上方高h处释放,让其自由下落到d处切入轨道运动,则(  )

A.在h一定的条件下,释放后小球的运动情况与小球的质量有关

B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点之后,既可能落回轨道之内,又可能落到de面上

C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点之后,又落回轨道之内

D.要使小球飞出de面之外(即e的右面)是可能的

答案

A、释放后小球只受重力,根据动能定理得:

mgh=

1
2
mv2

v=

2gh

所以在h一定的条件下,释放后小球的运动情况与小球的质量无关,故A错误;

B、C、D、当小球运动到a点时,临界条件是木块对小球的支持力为零,

则mg=m

v2
R
,即v=
gR
,所以要使小球通过a点,小球在a点速度va
gR

小球通过a点后做平抛运动,

竖直方向:R=

1
2
gt2 即t=
2R
g

∴水平方向:s=vat≥

2
R>R,即小球通过a点后,小球不能落回轨道内,

由于de面长度不清楚,所以小球通过a点后,可能落到de面上,也有可能可能落到de面右侧之外.故B错误,C正确,D正确.

故选CD.

选择题
单项选择题 A3/A4型题