精英家教網(wǎng)如圖所示,兩個半徑不同內(nèi)壁光滑的半圓軌道,固定于地面,一小球先后從與球心在同一水平高度上的A、B兩點,從靜止開始自由滑下,通過最低點時,下述說法正確的是( 。
A、小球?qū)壍赖撞康膲毫ο嗤?/span>B、小球?qū)壍赖撞康膲毫Σ煌?/span>C、速度大小不同,半徑大的速度大D、向心加速度的大小相同
分析:根據(jù)機械能守恒或動能定理求出小球通過最低點時的速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最低點時所受的支持力,從而進行比較.根據(jù)向心加速度的公式求出最低點的向心加速度的大小,從而進行比較.
解答:解:AB、設(shè)小球通過最低點的速度大小為v,半圓的半徑為R.
在落到最低點的過程中.根據(jù)動能定理得:
mgR=
1
2
mv2
-0,
解得:v=
2gR

在最低點,豎直方向上的合力提供向心力,由牛頓第二定律有:
N-mg=m
v2
R
,
聯(lián)立上兩式解得:N=3mg
可知軌道對小球的支持力與半圓軌道的半徑無關(guān),所以小球?qū)绍壍赖膲毫ο嗟,大小為重力?倍.故A正確、B錯誤.
C、由v=
2gR
知,R越大,v越大,故C正確.
D、根據(jù)向心加速度公式a=
v2
R
得:
a=
(
2gR
)2
R
=2g,方向豎直向上.知向心加速度大小相同.故D正確.
故選:ACD.
點評:本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律,難度不大,要加強這類題型的訓練.本題的結(jié)果要理解加以記憶.
練習冊系列答案
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如圖所示,兩個半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定于地面,兩個質(zhì)量不同的小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始下滑,空氣阻力不計,通過軌道最低點時( 。

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如圖所示,兩個半徑相等的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi),左右兩端點等高,它們分別處于豎直向下和水平向左的勻強電場中,勻強電場的電場強度大小相同.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放,兩球均可到達軌道的最低點,M、N分別為兩軌道的最低點,則下列說法中正確的是( 。

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如圖所示,兩個半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定于地面,一個小球先后從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由下滑,通過軌道最低點時( 。

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如圖所示,兩個半徑相同的半圓型光滑軌道分別豎直放在勻強電場和勻強磁場中,軌道兩端在同一高度上,兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放,M、N為軌道的最低點( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強電場和勻強磁場中,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的.兩個相同的帶正電小球同球從兩軌道左端最高點由靜止釋放,M、N為軌道的最低點,則(  )
A、兩小球到達軌道最低點的速度vM=vNB、兩小球到達軌道最低點時對軌道的壓力FM>FNC、小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間D、在磁場中小球能到達軌道的另一端,在電場中小球不能到達軌道的另一端

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