Question

高中物理能量题：水平轨道和半圆弧轨道ABC均光滑，圆弧轨道的半径为R

水平轨道和半圆弧轨道ABC均光滑，圆弧轨道的半径为R；A、C分别为其最低点和最高点，B为半圆弧的中点。质量为m的小滑块以初速度v0=2倍根号下gR，从水平轨道滑入半圆弧轨道ABC。那么以下论述中正确的是
A．小滑块恰好能滑到C点
B．小滑块滑到BC弧段的某点后沿原路返回
C．小滑块滑到BC弧段的某点后竖直落下
D．小滑块滑到BC弧段的菜点后斜抛落下

答案是D， 为什么，求解答过程

Answer 1

AB段是轨道提供向心力。BC段是重力指向圆心的分力与轨道共同提供向心力。当处于某个角度时，速度降低到某个值，重力的分力恰好提供全部向心力，此时滑块即将脱离轨道，因为接下来重力指向圆心的分力越来越大，而速度却越来越小。向心力大于离心力，滑块脱离轨道斜抛落下