功能关系和能量守恒
1.[2015·郑州质量预测]如图所示,可视为质点的小球以初速度v0从光滑斜面底端向上滑,恰能到达高度为h的斜面顶端。下图中有四种运动:A图中小球滑入轨道半径等于h的光滑管道;B图中小球系在半径大于h而小于h的轻绳下端;C图中小球滑入半径大于h的光滑轨道;D图中小球固定在长为h的轻杆下端。在这四种情况中,小球在最低点的水平初速度都为v0不计空气阻力,小球不能到达高度h的是( )
答案 B
解析 小球经过管道最高点时,最小速度为零,由机械能守恒定律可知,小球可以到达最高点,A项不合题意;小球在绳的约束下,到达最高点时,速度不为零,由机械能守恒定律可知,小球上升的最大高度小于h,B项符合题意;小球在曲面上运动时,到达最高点的速度可以为零,由机械能守恒定律可知小球能到达高度h,C项不合题意;小球在杆的约束下,到达最高点的最小速度可为零,由机械能守恒定律可知,小球可以到达最大高度h,D项不合题意。