问题
选择题
如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道，所对的圆心角很小，O是轨道的最低点，M、N两点等高．连接OM的一段直线轨道顶端的M点有一块小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑；同时，从N点也有一块小滑块从静止开始沿着圆弧轨道下滑．如果不计一切摩擦，则（ ）
A．两个滑块可能在O点相遇
B．两个滑块一定在O点左方相遇
C．两个滑块一定在O点右方相遇
D．以上三种情况均有可能
答案
设圆弧形轨道为R，所对的圆心角为2α．
设，从N点下滑的滑块运动到最低点的时间为t1，从M点下滑的滑块运动到最低点的时间为t2．
则
对于左侧滑块：加速度大小a=gsinα
x=
a1 2 t 22
根据几何知识，x≈Rsinα
t2=
=2x a
=2Rsinα gsinα 2R g
对于右侧滑块：t1=
=T 4
?2π1 4
=2R g R 2g
可见，t1＞t2．
所以两个滑块一定在O点左方相遇．
故选B