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如图所示,半径为2m的光滑圆环竖直放置,A点为圆环的最低点,B为圆环的最高点,∠...

如图所示,半径为2m的光滑圆环竖直放置,A点为圆环的最低点,B为圆环的最高点,∠CBA小于5°,CDA为光滑斜面,CEA为光滑圆弧面.小球由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和圆弧面CEA滑至A点,时间分别为t1、t2,试比较t1、t2的大小.
某同学的解题思路如下:
根据机械能守恒,由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和沿圆弧CEA滑至A点的速度大小相等,而沿斜面CDA滑下的路程较短,所用时间也较短,所以t1<t2
你认为该同学的解法正确吗?若正确,请计算出t1、t2的大小;若不正确,指出错误处并通过计算说明理由.

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小球沿圆弧CEA的运动不是匀变速运动,平均速度不等于,所以不能根据末速度和路程来比较时间. 在CDA上做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动学公式求出运动时间,,∠CBA小于5°,在圆弧CEA的运动可以看成单摆的简谐振动,根据单摆的周期公式,求出运动的时间. 【解析】 不正确.    由于小球沿圆弧CEA运动不是匀变速运动,不能仅根据末速度大小和路程来比较t1与t2的大小.    正确【解析】 设CDA斜面倾角为θ 则  2R sin 解得t1==s=0.89s                        物体沿圆弧CEA运动时,由于圆弧CEA对应的圆心角小于5°,所以小球的运动可以看成单摆的简谐振动, 所以有t2===0.7s               所以      t1>t2
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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