Question

【題目】如圖所示，放置在豎直平面內的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度平拋的運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點。現將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下。已知重力加速度為g，當小球到達軌道B端時　　

A. 小球的速率為

B. 小球的速率為

C. 小球在水平方向的速度大小為

D. 小球在水平方向的速度大小為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題由于桿AB光滑，小球在整個運動過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運動的速度相垂直，因此一直不做功，根據動能定理有：mgh＝－0，解得小球到達軌道B端時的速率為v＝，故選項A錯誤；選項B正確；由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運動軌跡制成的，不妨假設B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當物體以初速度v0平拋運動至B端時，根據動能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據幾何關系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故選項C錯誤；選項D正確。