问题
选择题
如图所示是固定在桌面上的L形木块,abcd为光滑圆轨道的一部分,a为轨道的最高点,de面水平.将质量为m的小球在d点正上方h高处释放,小球自由下落到d处切入轨道运动,则( )
A.在h一定的条件下,释放小球后小球能否到a点,与小球质量有关
B.改变h的大小,就可使小球在通过a点后可能落回轨道之内,也可能落在de面上
C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内
D.要使小球通过a点的条件是在a点速度V>0

答案
A、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力,
根据牛顿第二定律:mg=mv2 R
解得:v=gR
要使小球能到a点,要使小球通过a点的条件是在a点速度大于等于
,gR
根据动能定理可以求出h的最小值,与小球质量有关.故A错误,D错误.
B、小球恰好离开a点时做平抛运动,用平抛运动的规律,
水平方向的匀速直线运动:x=vt
竖直方向的自由落体运动:R=
gt2,1 2
解得:x=
R>R2
所以小球在通过a点后不可能落回轨道之内,故B错误,C正确,
故选C.