Question

1．如图所示，一个位于竖直平面内的圆弧形轨道，轨道上的a点距水平面的竖直高度为h，轨道的末端与水平轨道相切于b点．一个小木块质量为m，原静止在轨道上a点，释放后沿轨道滑下，最后停止在水平段的c点．现使小木块具有初动能为E=2mgh，从c点出发，靠惯性沿原路返回，则小木块能运动到（　　）

• A． a点
• B． a点下方
• C． a点上方
• D． 可能a点，也可能a点上方或下方

Answer 1

分析 先对小木块从a到c的过程中，根据动能定理求出摩擦力做的功，再对小木块从c点返回的过程中，根据动能定理列式求出恰好上升到a点所需要的初动能，再与E=2mgh进行比较即可判断．

解答 解：对小木块从a到c的过程中，根据动能定理得：
mgh-W_f=0-0
解得：W_f=mgh
小木块早c点具有初动能为E=2mgh，若小木块从c点返回的过程中受力情况完全相同，返回时根据动能定理可知，恰好回到a点，
但是从a到c的过程中，摩擦力沿圆弧切线方向向上，而返回时，摩擦力方向沿圆弧切线方向向下，所以从a到b的过程中切线方向的加速度小于从b上滑时的加速度，所以返回时在圆弧上速度减小的较快，所以从c点出发，靠惯性沿原路返回，则小木块能运动到a点下方，故B正确．
故选：B

点评 本题很多同学没有考虑下滑和上滑过程中摩擦力方向的不同而选择A答案，难度适中．