问题: 谁帮我解解这道题?
如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道:除去底部一小圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h,如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是
解答:
A C 都可以,因为对于能量无损耗的模型,
最初变成动能的能量最后可以全部又变回重力势能,
从而达到最初的高度。
B不可能是因为1.它最初的重力势能就小于mgh,
2.而当它飞出轨道时,它的速度方向仍然沿斜面向上,
于是有水平和竖直两个分速度。
即使它最开始在h高度,但因为飞出后始终有个水平速度,
因而也不可能达到h高度。
D不可能在于它想达到h,就必须使它不掉下来。
这时候使它不掉下的最小速度是1/2mv^2=mgh.
既然有速度,那么就不能再回到h.
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