Question

如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，地面水平且有一定长度．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（  ）

A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点

B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上

C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内

D．调节h的大小，可以使小球飞出de面之外（即e的右侧）

Answer

CD

【解析】

试题分析：根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系．若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内．

【解析】
A、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，

根据牛顿第二定律：mg=

解得：v=

根据动能定理：mg（h﹣R）=mv2

得：h=R

若要释放后小球就能通过a点，则需满足h≥R，故A错误；

小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，

水平方向的匀速直线运动：x=vt

竖直方向的自由落体运动：R=gt2，

解得：x=R＞R，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间．故B错误，CD正确．

故选：CD．

【点评】本题实质是临界问题，要充分挖掘临界条件，要理解平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．