作业帮一道物理题,D不清楚,求详解
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/17 03:05:29
一道物理题,D不清楚,求详解
有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接.有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点,其半径r＜R）,紧挨在一起从圆轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是
A．四个小球在整个运动过程中始终不分离
B．在圆轨道上运动时,2号球对3号球不做功
C．在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功
D．4号球在CD斜面轨道上运动的最大高度与1号球初始位置等高
有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接.有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点,其半径r＜R）,紧挨在一起从圆轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是
A．四个小球在整个运动过程中始终不分离
B．在圆轨道上运动时,2号球对3号球不做功
C．在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功
D．4号球在CD斜面轨道上运动的最大高度与1号球初始位置等高
选AC
本题详假设,小球在AB段静止时是初始状态,在CD各小球达到最高点时是截止状态.
通过能量守恒定律可以知道,1234这四个小球的初始状态的重力势能完全转化为4个小球的动能,然后4个小球的动能转化为截止状态的重力势能.
在AB段,1对2,2对3,3对4,都是做正功（因为1的加速度比2大,所以1相对于2讲有移动趋势,所以1对2做正功）.所以B错误.
直到BC段,4个小球到达相同速度,一直到这个时候,4个小球也没有分离过,此时,4个小球的动能是相等的.
CD段,首先4号小球先进入CD段,减速（动能转化为重力势能）,此时3号小球对4号小球做正功,同时3号小球减速,2号小球对3号做正功,2号减速,1号小球对2号做正功.之后同样如此.所以C正确.
初始状态的各小球的重力势能转化为截止状态的重力势能,所以,你可能理解,4的终止状态应该与1一样,但是你忽略了AB是一个弧面,CD是一个直线（题面有提醒,小球不能视为质点,也就是说,你是要考虑小球的半径的）.截止状态的4要比初始状态的1略高一些,截止状态的3要比初始状态的2略高一些,截止状态的2要比初始状态的3略低一些,截止状态的1要比初始状态的4略低一些.所以D错误.
整个过程中4个小球一直都是没有分开的状态,所以A正确.
再问： 是不是要比较，初始时四个球所在弧面的倾角和斜面轻脚的大小，才能说“截止状态的4要比初始状态的1略高一些，截止状态的3要比初始状态的2略高一些，截止状态的2要比初始状态的3略低一些，截止状态的1要比初始状态的4略低一些。”
再答： 不用比较角度，因为初始状态四个小球是在弧面，所以4个小球的高度更集中，而截止状态4个小球在直线，所以高度更分散，仅此而已。
本题详假设,小球在AB段静止时是初始状态,在CD各小球达到最高点时是截止状态.
通过能量守恒定律可以知道,1234这四个小球的初始状态的重力势能完全转化为4个小球的动能,然后4个小球的动能转化为截止状态的重力势能.
在AB段,1对2,2对3,3对4,都是做正功（因为1的加速度比2大,所以1相对于2讲有移动趋势,所以1对2做正功）.所以B错误.
直到BC段,4个小球到达相同速度,一直到这个时候,4个小球也没有分离过,此时,4个小球的动能是相等的.
CD段,首先4号小球先进入CD段,减速（动能转化为重力势能）,此时3号小球对4号小球做正功,同时3号小球减速,2号小球对3号做正功,2号减速,1号小球对2号做正功.之后同样如此.所以C正确.
初始状态的各小球的重力势能转化为截止状态的重力势能,所以,你可能理解,4的终止状态应该与1一样,但是你忽略了AB是一个弧面,CD是一个直线（题面有提醒,小球不能视为质点,也就是说,你是要考虑小球的半径的）.截止状态的4要比初始状态的1略高一些,截止状态的3要比初始状态的2略高一些,截止状态的2要比初始状态的3略低一些,截止状态的1要比初始状态的4略低一些.所以D错误.
整个过程中4个小球一直都是没有分开的状态,所以A正确.
再问： 是不是要比较，初始时四个球所在弧面的倾角和斜面轻脚的大小，才能说“截止状态的4要比初始状态的1略高一些，截止状态的3要比初始状态的2略高一些，截止状态的2要比初始状态的3略低一些，截止状态的1要比初始状态的4略低一些。”
再答： 不用比较角度，因为初始状态四个小球是在弧面，所以4个小球的高度更集中，而截止状态4个小球在直线，所以高度更分散，仅此而已。