5.如圖為兩個(gè)半徑不同而內(nèi)壁光滑的固定半圓軌道,質(zhì)量相等的兩個(gè)小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始自由滑下,它們通過軌道最低點(diǎn)時(shí),下列說法不正確的是(  )
A.向心加速度相同B.對(duì)軌道的壓力相等
C.機(jī)械能相等D.速度相同

分析 小球從與球心在同一水平高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始自由下滑過程中,受到重力和支持力作用,但只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可求出小球到最低點(diǎn)的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度,由牛頓第二定律求出支持力,進(jìn)而來比較向心加速度大小和壓力大。

解答 解:A、小球的向心加速度an=$\frac{{v}^{2}}{2g}$,與上式聯(lián)立可以解得:an=2g,與半徑無關(guān),因此此時(shí)小球的向心加速度相等,故A正確;
B、在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,聯(lián)立解得;FN=3mg,即壓力為3mg,由于球的質(zhì)量相等,所以對(duì)軌道的壓力相同.故B正確;
C、A、B兩點(diǎn)由靜止開始自由下滑過程中,受到重力和支持力作用,但只有重力做功,機(jī)械能守恒,兩球初位置的機(jī)械能相等,所以末位置的機(jī)械能也相等,故C正確.
D、設(shè)半圓軌道的半徑為r,小球到最低點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得:mgr=$\frac{1}{2}$mv2,所以v=$\sqrt{2gr}$由于它們的半徑不同,所以線速度不等,故D錯(cuò)誤.
本題選擇不正確的,故選:D.

點(diǎn)評(píng) 小球下滑,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、向心力公式分別求出小球的向心加速度,可以看出它們與圓軌道的半徑無關(guān).

練習(xí)冊系列答案
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A.樹枝對(duì)小鳥的作用力先減小后增大B.樹枝對(duì)小鳥的摩擦力先減小后增大
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A.Ea=0,Eb=k$\frac{Q}{4{R}^{2}}$B.Ea=k$\frac{4Q}{{R}^{2}}$,Eb>k$\frac{Q}{4{R}^{2}}$
C.Ea=0,Eb>k$\frac{Q}{4{R}^{2}}$D.Ea=k$\frac{Q}{2{R}^{2}}$,Eb=k$\frac{Q}{4{R}^{2}}$

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(1)小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度v1
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
(3)斜面上CD間的距離
(4)假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?

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