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(jié)果只有一種情形不能到達(dá)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(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒；小球進(jìn)入右側(cè)軌道改變了小球的運(yùn)動(dòng)方向；據(jù)此逐項(xiàng)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(jī)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(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，速度足夠大，就會(huì)有足夠的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，就會(huì)到達(dá)天花板；
同理，小球沿斜上方的方向運(yùn)動(dòng)，或沿向上方的方向沿斜面運(yùn)動(dòng)，同樣會(huì)到達(dá)天花板；
小球在雙軌管道里運(yùn)動(dòng)時(shí)類似于用桿支撐，故只要豎直上拋能到達(dá)最高點(diǎn)，則在管道里面即可到達(dá)最高點(diǎn)；
只有物體斜拋時(shí)，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(jī)械能守恒定律可知，小球無法到達(dá)最高點(diǎn)；
綜合考慮，不能到達(dá)最高點(diǎn)的只有B；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化及機(jī)械能守恒定律，要注意明確球在雙軌管道里運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要速度為零即可到達(dá)并超過最高點(diǎn)．