[题目]游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行.游客却不会掉下来.如图甲所示.我们把这种情形抽象为图乙的模型,弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接.将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放.小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力.重力加速度为g.当小球运动到竖直圆轨道的最高点时.下列说法正确的是()A.小球的速度可以为零B.小题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为图乙的模型；弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放，小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力，重力加速度为g。当小球运动到竖直圆轨道的最高点时，下列说法正确的是（）

A.小球的速度可以为零

B.小球的加速度可以为零

C.小球对轨道的压力一定小于mg

D.小球的速度越大对轨道的压力越大

【答案】D

【解析】

AB．小球在竖直平面内做圆周运动刚好过最高点，由重力提供向心力，所以在最高点有

则

，

故AB错误；

CD．小球在最高点有

得

所以小球对轨道的压力与过最高点的速度有关，同时可知，小球的速度越大对轨道的压力越大，故C错误，D正确。

故选D。

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（1）在本实验中斜槽轨道___（填选项前的字母）

A．必须光滑 B．可以不光滑

（2）实验中应该选择两个合适的小球进行实验。

①两个小球的半径_____（填“相同”或“不同”）

②应该选择下列哪组小球____（填选项前的字母）

A．两个钢球 B．一个钢球、一个玻璃球 C．两个玻璃球

（3）斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放。若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将_____（填“改变”或“不变”），若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将____（填“改变”或“不变”）。

（4）在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是____

A．小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度

B．小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比

C．小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同

（5）本实验必须测量的物理量是_________

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球1和小球2的质量m1、m2

C．小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度h

D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、

（6）斜槽末端没有放置被碰小球2时，小球1的落点为B点，放置被碰小球2后，小球2的落点为C点。假设两小球发生的是弹性碰撞，试论证：当小球1碰后的速度方向未改变时，C点必在B点的前方。

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