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某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况,摆球由A点由静止释放,经过最低点C到达与A等高的B点,D、E、F是OC连线上的点,OE=DE,DF=FC,OC连线上各点均可钉钉子.每次均将摆球从A点由静
题目详情
某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况,摆球由A点由静止释放,经过最低点C到达与A等高的B点,D、E、F是OC连线上的点,OE=DE,DF=FC,OC连线上各点均可钉钉子.每次均将摆球从A点由静止释放,不计绳与钉子碰撞时机械能的损失.下列说法正确的是( )
A. 若只在E点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以上的某点
B. 若只在D点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以下的某点
C. 若只在F点钉钉子,摆球最高可能摆到D点
D. 若只在F点以下某点钉钉子,摆球可能做完整的圆周运动
A. 若只在E点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以上的某点
B. 若只在D点钉钉子,摆球最高可能摆到AB连线以下的某点
C. 若只在F点钉钉子,摆球最高可能摆到D点
D. 若只在F点以下某点钉钉子,摆球可能做完整的圆周运动
▼优质解答
答案和解析
A、B、若钉子在D点及以上,则由机械能守恒定律可知,小球最高只能摆到AB连线上的某点;故AB错误;
C、若在F点放钉子,则根据机械能守恒小球应该摆到D点,但由于小球在竖直面内做圆周运动,由竖直面内圆周运动的临界条件可知,到达D点时速度为零,则说明小球达不到D点即已下落;故C错误;
D、若在F点以下某点钉钉子,则小球半径很小,只要小球到达最高点时,重力小于小球转动需要的向心力,则小球可以做完整的圆周运动;则D正确;
故选:D.
C、若在F点放钉子,则根据机械能守恒小球应该摆到D点,但由于小球在竖直面内做圆周运动,由竖直面内圆周运动的临界条件可知,到达D点时速度为零,则说明小球达不到D点即已下落;故C错误;
D、若在F点以下某点钉钉子,则小球半径很小,只要小球到达最高点时,重力小于小球转动需要的向心力,则小球可以做完整的圆周运动;则D正确;
故选:D.
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