Question

如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m₁位于C点，然后从静止释放，若m₁恰好能沿圆弧下滑到A点．则（　　）

A.两球速度大小始终相等

B.重力对m₁做功的功率不断增加

C.m₁=2m₂

D.m₁=3m₂

Answer

C

【解析】

A. m1由C点下滑到A点过程中，两球沿绳子方向的速度大小相等；m1由C点滑下去一段后，绳子与圆的切线不重合，而是类似于圆的一根弦线存在，m2一直沿竖直方向上升，所以两球速度大小不相等，故A项错误；

B.重力对m1做功的功率

指的是竖直分速度，m1从C点静止释放，所以C点处m1的竖直分速度为零；m1恰好能沿圆弧下滑到A点，A点处m1的竖直分速度也为零；从C点到A点过程中，m1的竖直分速度不为零；所以整个过程中m1的竖直分速度从无到有再从有到无，也就是一个先变大后变小的过程，所以重力对m1做功的功率先增大后变小；故B项错误；

CD. m1 从C点静止释放，恰好能沿圆弧下滑到A点，则据几何关系和机械能守恒得：

解得：

m1=2m2

故C项正确，D项错误。