问题
多选题
如图所示,小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端,若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力,则下列说法正确的是( )
A.小物块立即离开球面做平抛运动
B.小物块落地时水平位移为
R2
C.小物块沿球面运动
D.物块落地时速度的方向与地面成45°角

答案
A、物块对球顶恰无压力,说明此时恰好是物体的重力作为圆周运动的向心力,物体离开半球顶端后将做平抛运动,所以A的说法正确.
B、物体做平抛运动,由x=v0t,R=
gt2 以及mg=m1 2
得:x=v 20 R
R,所以B的说法正确.2
C、物块对球顶恰无压力,物体的重力作为圆周运动的向心力,过最高点物体速度增加,所需要向心力亦增加,而此时的向心力为重力指向圆心方向的分力小于重力,故小球不可能沿圆周做圆周运动而是做离心运动,即从最高点起做平抛运动,故C的说法不正确.
D、物体做平抛运动,由R=
gt2,可得t=1 2
,所以竖直方向上的速度 Vy=gt=2R g
,夹角tanθ=2Rg
=vy v0
=2Rg gR
,所以与地面的夹角不是45°,所以D的说法错误.2
故选AB.