Question

如圖所示，一個小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從H＝12m高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑R＝4m的豎直圓環(huán)，且圓環(huán)動摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時，剛好對軌道壓力為零；沿CB圓弧滑下后，進(jìn)入光滑弧形軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時的速度為零，則h之值不可能為（10m/s²，所有高度均相對B點(diǎn)而言）

1. A.
   12m
2. B.
   10m
3. C.
   8.5m
4. D.
   7m

Answer 1

ABD
試題分析：已知C點(diǎn)小球?qū)�圓環(huán)無壓力，由重力提供向心力，所以： 
小球在C點(diǎn)的動能為：
小球從A運(yùn)動到C，根據(jù)動能定理得：

把數(shù)據(jù)代入，得到：
所以小球從A運(yùn)動到C，半個圓弧加上AB段圓弧的摩擦力做功
再分析從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)
根據(jù)動能定理得：

因?yàn)檠谺C弧運(yùn)動的平均速度小于沿AB弧運(yùn)動平均速度，根據(jù)圓周運(yùn)動向心力公式可知沿BC弧運(yùn)動的平均正壓力小于沿AB弧運(yùn)動平均正壓力，
故沿BC弧運(yùn)動的平均摩擦力小于沿AB弧運(yùn)動的平均摩擦力，
所以
因此8m＜h＜10m
故選ABD
考點(diǎn)：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動
點(diǎn)評：本題要注意小球在圓周軌道上克服摩擦力做功不相等，由于左面一半相同高度的位置的速度比右面相同位置的速度大，所以壓力大，因此相同高度的位置左面的摩擦力比右面的大。