Question

16．在下列不同情形中將光滑小球以相同速率v射出，忽略空氣阻力，結果只有一種情形不能到達天花板，則該情形是B．

Answer 1

分析 忽略空氣阻力，且小球是光滑的，沒有能量消耗，小球在運動的過程中機械能守恒；小球進入右側軌道改變了小球的運動方向；據此逐項分析解答．

解答 解：由題意，忽略空氣阻力，沒有能量的消耗，小球的機械能守恒，將光滑小球以相同速率v射出：
小球沿豎直方向向上運動，動能轉化為重力勢能，速度足夠大，就會有足夠的動能轉化為重力勢能，就會到達天花板；
同理，小球沿斜上方的方向運動，或沿向上方的方向沿斜面運動，同樣會到達天花板；
小球在雙軌管道里運動時類似于用桿支撐，故只要豎直上拋能到達最高點，則在管道里面即可到達最高點；
只有物體斜拋時，由于豎直分速度小于A中的豎直速度；水平方向速度保持不變；則由機械能守恒定律可知，小球無法到達最高點；
綜合考慮，不能到達最高點的只有B；
故選B．

點評 解決本題的關鍵掌握動能和勢能的轉化及機械能守恒定律，要注意明確球在雙軌管道里運動時，只要速度為零即可到達并超過最高點．