问题
多选题
如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的
光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点.在推力作用下,质量为m的小滑块从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C.重力加速度大小为g.则小滑块( )3 4
A.经B点时加速度为零
B.在AB段运动的加速度为2.5g
C.在C点时合外力的瞬时功率为mggR
D.上滑时动能与重力势能相等的位置在OD上方
答案
A、在C点,有:mg=m
,解得vc=vc2 R
.对B到C,根据动能定理有:-mg•2R=gR
mvc2-1 2
mvB2,解得vB=1 2
.则B点的加速度aB=5gR
=5g.故A错误.vB2 R
B、在AB段,根据速度位移公式vB2=2aR,解得a=2.5g.故B正确.
C、在C点,合力的方向竖直向下,速度的方向与合力的方向垂直,所以合力的瞬时功率为0.故C错误.
D、物块在圆弧轨道上滑的过程中机械能守恒,有:
mvB2=mgh+1 2
mv2=2mgh,解得h=1 2
R.动能和重力势能相等的位置在OD的上方.故D正确.5 4
故选BD.