Question

【题目】如图所示，足够长的半径为R=0.4m的圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆孤形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2。则( )

A. 下滑过程中小球乙的机械能守恒

B. 两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/s

C. 当小球甲滑到圆轨道最低点时，轨道对它的支持力大小为10N

D. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率增大

Answer 1

【答案】C

【解析】

下滑过程中，杆要对小球乙做功，则小球乙的机械能不守恒，选项A错误；两个球系统机械能守恒，故：mgR=mv2+mv2，解得：，故B错误；小球甲下滑到圆弧形轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，N-mg=m，解得：N=mg+=0.5×10+0.5×=10N，根据牛顿第三定律，压力也为10N，故C正确；小球甲下滑过程中，最高点速度为零，故重力的功率为零；最低点速度和重力垂直，故重力的功率也是零；而中途重力的功率不为零，故重力的功率应该时先增加后减小，故D错误；故选C。