在线等一道简单的高中物理题~~~万分感谢了`` 要过程诶 20分

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/21 01:35:35
固定在地面上的半圆轨道直径ab水平,质点P从a点正上方高H处自由下落,经过轨道后从b点冲出竖直上抛,上升的最大高度为2/3H,空气阻力不计.当质点下落再经过轨道a点冲出时,能上升的最大高度h为( ) 答案是D
A.h= 2/3H B.h= H/3 C.h<H/3 D. H/3<h< 2/3H

A点下落 B点上升这一过程,首先 看前后的能量变化,一开始是mg(H+r),最后是
2/3MG(H+r),因为空气阻力不计,所以减少的能量1/3MG(H+r)是因为轨道有摩擦,摩擦生热了。
再从B点落下,A点上升这一过程,一开始能量为2/3MG(H+r),同样经过轨道产生摩擦生热,关键是这次的摩擦升热减少的能量比前一次的少。因为摩擦力跟压力有关系,小球以一定初速度经过圆形轨道的过程中会有离心力,速度越快这个力就越大,也就是对轨道的压力越大,造成摩擦力变大。
前后两次在不同的高度下落,明显后面一次在进入轨道的时候速度下,所以后面一次的摩擦升热小于1/3MG(H+r),也就是说从A点上升的高度大于1/3H

D

因为第一次摩擦力做功为mgH/3
摩擦力为(mgcosx+mv^2/r)μ
第二次速度比第一次小
因此受到的摩擦力比第一次小
做功的距离都是s
因此第二次做功不到mgH/3
所以减少的能量不到mgH/3
因此上升高度大于mgH/3
但是摩擦力存在 故做功大于0
因此上升高度小于2mgH/3

因此是D