Question

【題目】如圖所示，內壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是

A.

B.

C.

D.

Answer 1

【答案】CD

【解析】

根據豎直平面內小球做圓周運動的臨界條件，結合機械能守恒定律分析即可解題。

AB．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；

CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有： ，化簡得：，

，故C、D正確。