Question

【題目】如圖所示，一豎直放置半徑為0.1m的光滑圓軌道，G為最低點，F點與圓心O等高，軌道右端H點與圓心連線與豎直方向夾角為60°，現(xiàn)從F點的正上方某處E點由靜止釋放一個質(zhì)量為0.1kg的小球，進入圓軌道后，從H點飛出時的速度大小為2m/s。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是

A.E、F間的豎直高度為0.12m

B.小球經(jīng)過F點時對軌道壓力的大小為0

C.小球從H點飛出后能上升的最大豎直高度為0.15m

D.小球從F點到G點的過程中所受重力的功率一直增大

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.從E到H，由機械能守恒定律可得：

解得：

h=0.2m

由幾何關(guān)系得：

m

故A錯誤；

B.從E到F，由機械能守恒定律可得：

在F點，軌道對小球的彈力提供向心力，有：

聯(lián)立解得：N=3N，由牛頓第三定律可知小球經(jīng)過F點時對軌道壓力的大小為3N，故B錯誤；

C.小球從H點飛出后豎直分速度為：

上升的最大豎直高度為：

m

故C正確；

D.根據(jù)機械能守恒可知，小球的速率增大，在豎直方向的分速度先增大后減小，由

分析知小球b所受重力的功率先增大后減小，小球從F點到G點的過程中所受重力的功率先增大后減小，故D錯誤。