Question

【題目】如圖所示，ab為豎直平面內的半圓環acb的水平直徑，c為環上最低點，環半徑為R。將一個小球從a點以初速度沿ab方向拋出，設重力加速度為g，不計空氣阻力，則

A. 當小球的初速度時，掉到環上時的豎直分速度最大

B. 當小球的初速度時，將撞擊到環上的圓弧ac段

C. 無論取何值，小球都不可能垂直撞擊圓環

D. 當取適當值，小球可以垂直撞擊圓環

Answer 1

【答案】ABC

【解析】A、小球拋出后做平拋運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，若使得豎直分速度最大，根據自由落體運動可知當時速度最大，此時，落在C點，水平位移為R，那么平拋的初速度，故A正確；

B、初速度，則豎直位移等于R時，水平位移則小于R，如圖示，

則將撞擊到環上的圓弧ac段，故B正確；

CD、假如平拋運動末速度與圓弧垂直，則末速度反向延長線一定指向圓心，根據平拋運動末速度反向延長線與水平位移交點為中點判斷，水平位移即為2R，而平拋運動不可能落在b點，所以小球都不可能垂直撞擊圓環，故C正確，D錯誤；

故選ABC。