Question

【题目】如图所示是固定在桌面上的“C”形木块，abcd为半径为R的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. 要使小球通过a点的条件是h>R

C. 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

D. 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

Answer 1

【答案】D

【解析】

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： ，解得：，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，根据动能定理：，可以求出h的最小值，与小球质量无关。故AB错误。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，解得：x=R＞R，所以小球在通过a点后不可能落回轨道之内，故C错误，D正确。