Question

【题目】如图所示，一竖直放置半径为0.1m的光滑圆轨道，G为最低点，F点与圆心O等高，轨道右端H点与圆心连线与竖直方向夹角为60°，现从F点的正上方某处E点由静止释放一个质量为0.1kg的小球，进入圆轨道后，从H点飞出时的速度大小为2m/s。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是

A.E、F间的竖直高度为0.12m

B.小球经过F点时对轨道压力的大小为0

C.小球从H点飞出后能上升的最大竖直高度为0.15m

D.小球从F点到G点的过程中所受重力的功率一直增大

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.从E到H，由机械能守恒定律可得：

解得：

h=0.2m

由几何关系得：

m

故A错误；

B.从E到F，由机械能守恒定律可得：

在F点，轨道对小球的弹力提供向心力，有：

联立解得：N=3N，由牛顿第三定律可知小球经过F点时对轨道压力的大小为3N，故B错误；

C.小球从H点飞出后竖直分速度为：

上升的最大竖直高度为：

m

故C正确；

D.根据机械能守恒可知，小球的速率增大，在竖直方向的分速度先增大后减小，由

分析知小球b所受重力的功率先增大后减小，小球从F点到G点的过程中所受重力的功率先增大后减小，故D错误。