问题
填空题
如图4所示,M为固定在桌面上的木块,M上有一个圆弧的光滑轨道abcd,a为最高点,bd为其水平直径,de面水平且有足够的长度,将质量为m的小球在d点的正上方高h处从静止释放,让它自由下落到d点切入轨道内运动,则( )
A.在h为一定值的情况下,释放后,小球的运动情况与其质量的大小无关
B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可以使小球落到轨道内,也可以使小球落到de面上
C.无论怎样改变h的大小,都不能使小球通过a点后又落回到轨道内
D.使小球通过a点后飞出de面之外(e的右边)是可以通过改变h的大小来实现的
答案
ACD
本题综合考查机械能守恒定律和圆周运动、平抛运动等知识,要求具有较强的分析解决物理问题的能力。
由,可得
,小球的运动情况与其质量的大小无关。由
,可得
,由此求得最小水平射程大于R,故无论怎样改变h的大小,都不能使小球通过a点后又落回到轨道内。h越大,va越大,水平射程越大,故增大h,可使小球通过a点后飞出de面之外。