Question

【題目】在研究機(jī)械能守恒定律時(shí)，將小球從距光滑斜軌底面h高處由靜止釋放，使其沿豎的光滑圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，如圖所示。

①若h =2R，小球 通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)（填“可能”或“不能”）。

②選取合適的高度h，使小球能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)。此時(shí)若僅增大小球質(zhì)量，則小球 通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)（填“能”“不能”或“不一定能”）。

③心球通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力 重力（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】①不能；②能；③大于

【解析】

試題分析：：①小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)，由重力提供向心力，設(shè)最高點(diǎn)的速度為v，則有，得，從開始滾下到軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得，解得，所以當(dāng)h＜2．5R時(shí)，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，若，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；

②選取合適的高度h．使小球能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，而能否通過(guò)最高點(diǎn)與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，此時(shí)若僅增大小球質(zhì)量，則小球仍能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；

③小球通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)小球受到分析，依據(jù)牛頓第二定律，則支持力與重力的合力提供向心力，即為，解得，那么對(duì)軌道的壓力大于重力．