Question

如图所示.圆柱形的容器内有若十个长度不同、粗糙程度相同的直轨道.它们的下端均固定于容器底部圆心O，上端固定在容器侧壁.若相同的小球以同样的初速率.从点O沿各轨道同时向上运动.对它们向上运动的过程.下列说法正确的是

A.小球动能相等的位置在同一水平面上

B.当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时.小球的位置不在同一水平面上

C.运动过程中同一时刻.小球处在同一球面上

D.小球重力势能相等的位置不在同一水平面上

Answer

B

【解析】

本题考查牛顿第二定律在斜面上的应用。

A.小球从底端开始，运动到同一水平面，小球克服重力做的功相同。克服摩擦力做的功不同，动能一定不同，故A错误；

B.小球运动过程中，设某直轨道与水平面的夹角为θ，摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即

倾角θ不同时高度h不同，故B项正确；

C.小球在时间t0 内的位移

x0=

由于相同时间内位移不同，故小球一定不在同一球面上，故C错误；

D.小球的重力势能只与其高度有关，故重力势能相等时，小球一定在同一水平面上，故D错误。

故选D。