问题 选择题

如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,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点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,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点后,既可能落回轨道内,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点后落回轨道内

D.无论怎样调节h的大小,都不可能使小球飞到de面之外(即e的右侧)

答案

A、释放后小球的加速度与小球的质量无关,则其运动情况也与小球的质量无关.故A错误.

B、C、D设小球恰好通过a点时速度为v,圆周的光滑轨道半径为R,则有mg=m

v2
R
,v=
gR

小球离开a点做平抛运动,则平抛运动最小的水平距离为s=vt=

gR
?
2R
g
=
2
R
>R,可见,无论h多大,s>R,无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内.故BD均错误,C正确.

故选C

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