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13.如圖所示,小球沿水平面以初速v0通過O點進入半徑為R的豎直半圓弧軌道,不計一切阻力,則( �。�
A.球進入豎直半圓軌道后做勻速圓周運動
B.若小球能通過半圓弧最高點P,則球在P點受力平衡
C.若小球的初速度v0=3gR,則小球一定能通過P點
D.若小球恰能通過半圓弧最高點P,則小球落地點離O點的水平距離為2R

分析 不計一切阻力,球進入半圓軌道的過程中機械能守恒,根據機械能守恒定律分析其速率的變化.在P點時,小球受力并不平衡.小球要通過P點,向心力必須大于等于重力,列式可得出小球通過P點的速度條件,再由機械能守恒求出v0.若小球能通過半圓弧最高點P,之后小球做平拋運動,由平拋運動的規(guī)律求解水平距離.

解答 解:A、球進入豎直半圓軌道后,隨著高度的上升,重力勢能增加,根據機械能守恒定律可知,其動能減小,速率減小,做變速圓周運動,故A錯誤.
B、若小球能通過半圓弧最高點P,小球所受的合力不為零,提供向心力,則球在P點受力不平衡.故B錯誤.
C、小球恰好通過P點,則有mg=mv2PR,vP=gR
設小球的初速度為v.由機械能守恒定律得:mg•2R+12mv2P=12mv2,聯立解得 v=5gR
由于v0=3gR>v,所以小球一定能通過P點,故C正確.
D、若小球恰能通過半圓弧最高點P,之后做平拋運動,則有 2R=12gt2,得t=2Rg
水平距離為 x=vPt,當vP=gR時,水平距離最小,為 x=gR•2Rg=2R,故D正確.
故選:CD.

點評 本題關鍵分析清楚物體的運動過程,然后結合平拋運動和機械能守恒、向心力等相關知識求解.

練習冊系列答案
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A.旋轉選擇開關至歐姆擋“×lΩ”
B.旋轉選擇開關至歐姆擋“×100Ω”
C.旋轉選擇開關至“OFF”,并拔出兩表筆
D.將兩表筆分別連接到Rx的兩端,讀出阻值后,斷開兩表筆
E.將兩表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆
②按正確步驟測量時,指針指在圖1所示位置,Rx的測量值為22Ω.
(2)乙同學則利用實驗室里下列器材進行了測量:
電壓表V(量程0~5V,內電阻約10kΩ)
電流表A1(量程0~500mA,內電阻約20Ω)
電流表A2(量程0~300mA,內電阻約4Ω)
滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω,額定電流為2A)
滑動變阻器R2(最大阻值為250Ω,額定電流為0.1A)
直流電源E(電動勢為4.5V,內電阻約為0.5Ω)  電鍵及導線若干
為了較精確畫出I-U圖線,需要多測出幾組電流、電壓值,故電流表應選用A2,滑動變阻器選用R1(選填器材代號),乙同學測量電阻的值比真實值偏�。ㄌ睿浩�,偏小,相等),利用選擇的器材,請你在圖2方框內畫出理想的實驗電路圖,并將圖3中器材連成符合要求的電路.

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