动力学中常见的“三个物理模型”
一、选择题(1~3题只有一个选项符合题目要求,4~5题有多个选项符合题目要求)
1.(2017·东北三省三校第一次联考)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点.竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心.已知在同一时刻a、b两球分别为由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点.则( )
A.a球最先到达M点
B.b球最先到达M点
C.c球最先到达M点
D.b球和c球都可能最先到达M点
解析:
如图所示,令圆环半径为Rgt,所以tc;对于agsinθt,即ta;同理b(r为过B、M且与水平面相切于M点的竖直圆的半径,r>R).综上所述可得tb>ta>tc.球从B点下滑到M点用时也满足tb=2=2球令AM与水平面成θ角,则a球下滑到M用时满足AM=2Rsinθ==,则c球由C点自由下落到M点用时满足R=
答案:C