【題目】如圖所示,ab為豎直平面內(nèi)的半圓環(huán)acb的水平直徑,c為環(huán)上最低點,環(huán)半徑為R,將一個小球從a點以初速度v0沿ab方向拋出,設(shè)重力加速度為g,不計空氣阻力,則以下說法錯誤的是( 。

A.小球的初速度v0越大,碰到圓環(huán)時的水平分位移越大

B.當(dāng)小球的初速度時,碰到圓環(huán)時的豎直分速度最大

C.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊圓環(huán)

D.v0取值不同時,小球落在圓環(huán)上的速度方向和水平方向之間的夾角可以相同

【答案】D

【解析】

A.小球做平拋運動,則小球的初速度v0越大,其軌跡就越靠近ab直線,則碰到圓環(huán)時的水平分位移越大,故A正確, 不符合題意;

B.小球做平拋運動,當(dāng)小球掉在c點時豎直分速度最大,設(shè)初速度為v0,則有

R=gt2

R=v0t

解得

B正確,不符合題意。

C.小球撞擊在圓弧ac段時,速度方向斜向右下方,不可能與圓環(huán)垂直;當(dāng)小球撞擊在圓弧cb段時,根據(jù)“中點”結(jié)論可知,由于O不在水平位移的中點,所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點,也就不可能垂直撞擊圓環(huán),故C正確,不符合題意;

D v0取值不同時,小球運動的軌跡不同,落到圓環(huán)上的位置不同,則位移的偏向角不同,因速度的偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的2倍,可知速度的偏向角不同,則小球落在圓環(huán)上的速度方向和水平方向之間的夾角不相同,故D錯誤,符合題意。

故選D。

練習(xí)冊系列答案
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(1)金屬棒開始運動時的加速度大小;

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大;

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120181116日,國際計量大會利用玻爾茲曼常量將熱力學(xué)溫度重新定義。玻爾茲曼常量k可以將微觀粒子的平均動能與溫度定量聯(lián)系起來,其關(guān)系式為,其中k=1.380649×10-23J/K。請你估算溫度為一億度時微觀粒子的平均動能(保留一位有效數(shù)字)。

2)假設(shè)質(zhì)量為m、電量為q的微觀粒子,在溫度為T0時垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,求粒子運動的軌道半徑。

3)東方超環(huán)的磁約束原理可簡化如圖。在兩個同心圓環(huán)之間有很強的勻強磁場,兩圓半徑分別為r1、r2,環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域,中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子只要速度不是很大都不會穿出磁場的外邊緣,而被約束在該區(qū)域內(nèi)。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q、速度為v,速度方向如圖所示。要使粒子不從大圓中射出,求環(huán)中磁場的磁感應(yīng)強度最小值。

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D.地面對木箱的作用力先減小后增大

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