Question

在豎直面內有一條光滑彎曲軌道，軌道上各個最低點在同一水平線上，彎曲部分都用一小段圓弧相連．一個小環(huán)套在軌道上，從3.0m的高處無初速度釋放．軌道上各個高點的高度如圖所示．關于小環(huán)在軌道上的運動，以下說法正確的是（g=10m/s²）

1. A.
   小環(huán)在軌道上的最小速度為m/s
2. B.
   小環(huán)始終受到軌道的作用力
3. C.
   小環(huán)經(jīng)過各低點時速度相同
4. D.
   小環(huán)經(jīng)過各高點時均處于失重狀態(tài)

Answer 1

D
分析：由于小環(huán)是套在軌道上的，所以小環(huán)不會掉下來，只要是能到達最高點就可以，在根據(jù)圓周運動的向心力公式可以判斷小環(huán)經(jīng)過各高點時的受力情況．
解答：A、由于小環(huán)是套在軌道上的，所以小環(huán)不會掉下來，只要是能到達最高點就可以，所以小環(huán)在軌道上的最小速度為可以為零，所以A錯誤．
B、在最高點時，小環(huán)的重力可能恰好作為向心力，此時小環(huán)和軌道之間沒有力的作用，所以B錯誤．
C、由動能定理可以知道，在最低點時，重力做的功都相同，所以小環(huán)的速度的大小相同，但是在返回的時候，速度的方向與原來的方向相反，所以C錯誤．
D、小環(huán)經(jīng)過各高點時，需要受到向下的合力來產(chǎn)生向下的向心加速度，小環(huán)有向下的加速度處于失重狀態(tài)，所以D正確．
故選D．
點評：小環(huán)套在軌道上，和桿做圓周運動的模型類似，在由動能定理可以分析在最低點的速度大�。�