(2011?海南模擬)如圖所示,A點(diǎn)是一段半徑為R的
1
4
圓弧面AB的最高點(diǎn).現(xiàn)有一小球沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),以某一速度經(jīng)過A點(diǎn),最后落到水平地面上的C點(diǎn).若小球跟圓弧曲面始終沒有接觸,則BC的最小距離為( 。
分析:由題意可知物體應(yīng)做平拋運(yùn)動(dòng),故在最高點(diǎn)需要的向心力應(yīng)大于重力,即粒子不能做圓周運(yùn)動(dòng),則可求得物體的最小速度;再由平拋運(yùn)動(dòng)的水平和豎直方向的規(guī)律可解得水平方向的距離.
解答:解:要使物體離開圓弧接觸物體只能做平拋運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)的最小速度應(yīng)滿足mg=m
v2
r
,即v=
gR
;
則在豎直方向R=
1
2
gt2;
解得t=
2R
g

水平方向的位移x=vt=
2
gR;
故BC段的最小距離為x-R=(
2
-1)R
;
故選D.
點(diǎn)評:此題能否從題意中找出臨界條件為關(guān)鍵,要使物體離開圓表面運(yùn)動(dòng),則在最高點(diǎn)的速度應(yīng)大于等于臨界速度.
練習(xí)冊系列答案
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