一道物理题,D不清楚,求详解有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道

3个回答

  • 选AC

    本题详假设,小球在AB段静止时是初始状态,在CD各小球达到最高点时是截止状态.

    通过能量守恒定律可以知道,1234这四个小球的初始状态的重力势能完全转化为4个小球的动能,然后4个小球的动能转化为截止状态的重力势能.

    在AB段,1对2,2对3,3对4,都是做正功(因为1的加速度比2大,所以1相对于2讲有移动趋势,所以1对2做正功).所以B错误.

    直到BC段,4个小球到达相同速度,一直到这个时候,4个小球也没有分离过,此时,4个小球的动能是相等的.

    CD段,首先4号小球先进入CD段,减速(动能转化为重力势能),此时3号小球对4号小球做正功,同时3号小球减速,2号小球对3号做正功,2号减速,1号小球对2号做正功.之后同样如此.所以C正确.

    初始状态的各小球的重力势能转化为截止状态的重力势能,所以,你可能理解,4的终止状态应该与1一样,但是你忽略了AB是一个弧面,CD是一个直线(题面有提醒,小球不能视为质点,也就是说,你是要考虑小球的半径的).截止状态的4要比初始状态的1略高一些,截止状态的3要比初始状态的2略高一些,截止状态的2要比初始状态的3略低一些,截止状态的1要比初始状态的4略低一些.所以D错误.

    整个过程中4个小球一直都是没有分开的状态,所以A正确.